REDES DE COMPUTADORES
Tema III: Redes de Acceso yTema III: Redes de Acceso y Redes de Área Local
LUIS MENGUAL GALÁN
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES ObjetivosObjetivos
• Describir las Técnicas de acceso a Internet más habituales en el llamado sector residencial (ADSL)habituales en el llamado sector residencial (ADSL)
• Conocer los medios de transmisión, modos y topologías empleadas en la Redes de Área Localp g p
• Estudiar y comparar las técnicas de acceso al medio utilizadas en las redes de difusión
• Analizar los estándares IEEE.x de Redes de Área Local ampliamente utilizados en la industria
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Bibliografíag
• “Comunicaciones y Redes de Computadores”, 7ªEdición. W. Stallings, Prentice Hall. 2004g ,
• “Computer Networks”, 5ª Edition. A. Tanenbaum,Prentice Hall 2003
• Redes de Comunicación”, León-García, A.,Widjaja, I., McGraw-Hill, 2002“802 11 Wi l N k ” M S G O´REILLY• “802.11 Wireless Networks”, M.S. Gast, O´REILLY,2002
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
ÍÍndice
Tema III: Redes de Acceso y Redes de Área Local
3.1 Redes de Acceso3.2 Tecnología de Redes de Área local3 3 Arquitectura de comunicaciones en las3.3 Arquitectura de comunicaciones en las
RAL's.3 4 Implementación de RAL‘s3.4 Implementación de RAL‘s
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
3.1 Redes de Acceso
3 1 1 T l í l b l d Ab d ADSL3.1.1 Tecnologías para el bucle de Abonado ADSL(Asymmetric digital subscribe line)3 1 2 Alternati as Acceso B cle de Abonado3.1.2 Alternativas Acceso Bucle de Abonado
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
TECNOLOGÍAS PARA EL BUCLE DE ABONADO (I)DSL (DIGITAL SUBSCRIBE LINE)
RED
DSL (DIGITAL SUBSCRIBE LINE)Permiten la utilización de aplicaciones de Banda Ancha a través de los actuales bucles de abonado:
•Imágenes de muy alta definición
PROVEEDOR DE
CORPORATIVA•Imágenes de muy alta definición •Video bajo demanda,•Acceso remoto a RAL´s y a Internet a alta velocidad, etc
REDES DE DATOS
SERVICIO INTERNET
RTC
ATU-R: ADSL Terminal Unit remote
Acceso y RALAcceso y RAL
ATU-R: ADSL Terminal Unit_remoteATU-c ADSL Terminal Unit Central
REDES DE COMPUTADORES
TECNOLOGÍAS PARA EL BUCLE DE ABONADO (II)DSL (DIGITAL SUBSCRIBE LINE)DSL (DIGITAL SUBSCRIBE LINE)
Integrated Services 2 64 Kb Dúplex
V.22....V.34 Modems 4Khz-RTC 1200Bps ... 33,6Kbps Dúplex
ADLSAsymmetric DigitalS b ib Li
1,5 -8 Mbps (down) (3-5Km)1 Mb (U ) Asimétrico
RDSI Integrated Services Digital Network
2x 64 Kbps Dúplex
ADLS Subscriber Line 1 Mbps (Up) Asimétrico
ADLS2Asymmetric DigitalSubscriber Line
12 Mbps (down) (2,5km)2 Mbps (Up) Asimétricop ( p)
ADLS2+Asymmetric DigitalSubscriber Line
24 Mbps (down) (2,5km)2 Mbps (Up) Asimétrico
VDLS Vert high Data RateSubscriber Line
100Mbps (down) 150-500m100Mbps (Up) 150m Simétrico
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Fundamentos TecnológicosFundamentos Tecnológicos
• La tecnología ADSL ofrece servicios de banda ancha• La tecnología ADSL ofrece servicios de banda ancha sobre bucles de abonando que no superen los 6 Km de distancia entre modemsLa tecnología ADSL permite soportar varios canales• La tecnología ADSL permite soportar varios canales sobre un único par de cables.
– Multiplexación por División en Frecuencias (FDM) – Cancelación de Eco
• Se parte de la premisa de que la cantidad de información de datos que recibe el usuario es muy q ysuperior a la que transmite a la red
• La conexión de voz analógica también funciona simultáneamente sobre el mismo par de cablessimultáneamente sobre el mismo par de cables
• Cada canal se puede submultiplexar en varios canales de menor velocidad.
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Arquitectura Tecnología DSL
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Tecnologías de Modulación • DMT (Discrete Multitone Modulation)
– Se divide el ancho de banda total (0 a 1MHz) en bandas de 4KHz (256 bandas de 0 a 255)( )
» La banda 0 se usa para RTC» Las bandas de la 1 a la 5 no se usan» Las bandas de la 6 a la 255 se usan para datos» Las bandas de la 6 a la 255 se usan para datos
– El espectro disponible se distribuye en subcanalescon múltiples subportadorasC d b t d d l d d t– Cada subportadora es modulada en cuadratura QAM por una parte del flujo total de datos a transmitir
– Adaptación a las características de la línea
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Separación de CanalesSeparación de Canales
MDFBandas 37 255Bandas 6 29Banda 0 Bandas 37 -255Bandas 6 - 29Banda 0
1Mhz4Mhz 30Mhz 138Mhz
RTC CANALASCENDENTE
CANALDESCENDENTE
4Khz 30Khz 138Khz
Cancelación de Eco
1Mhz4Mhz 30Mhz 138Mhz
Bandas 6-255B d 0
4Khz 30Khz 138Khz
CANALCANAL
Bandas 6-255Banda 0
1Mh4Mh 30Mh 138Mh
RTC CANALDESCENDENTE
CANALASCENDENTE
4Kh 30Kh 138Kh
Acceso y RALAcceso y RAL
1Mhz4Mhz 30Mhz 138Mhz*MDF= Modulación por División en Frecuencia
4Khz 30Khz 138Khz
REDES DE COMPUTADORES DMT (I)
(Discrete Multi-Tone Modulation)
FRECUENCIA4Mhz4Khz
FRECUENCIA4Mhz4Khz
Acceso y RALAcceso y RAL
4Mhz4Khz
REDES DE COMPUTADORES
DMT (II) (Discrete M lti Tone Mod lation)(Discrete Multi-Tone Modulation)
RF
FRECUENCIA
FRECUENCIA
Acceso y RALAcceso y RAL
FRECUENCIA
REDES DE COMPUTADORES Modulación DMT con MDFModulación DMT con MDF
4000*15 bits/canal* 25Canales=1,5Mbps4000*15 bits/canal* 224Canales=13,4Mbps
Acceso y RALAcceso y RAL
*POTS: Plain Old Telephone Service
REDES DE COMPUTADORES
Modulación DMT con Cancelación de Eco
4000*15 bits/canal* 25Canales=1,5Mbps
Acceso y RALAcceso y RAL
000 5 b ts/ca a 5Ca a es ,5 bps4000*15 bits/canal* 250Canales=15Mbps
REDES DE COMPUTADORES DSLAMDSLAM
(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES DSLAM/ ATMDSLAM/ ATM
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES ATM (I)( )
(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)
Trafico entrante convertido en celdas ATMRAFAGAS
RAL
CELDAS DE TAMAÑO FIJOATM Adaptation Layers (AAL) proporciona el soporte para distintos tipos de tráficoCONSTANTE
VIDEO
Conviven distintos
Los niveles de los protocolos de Segmentación y Reensamblado proporcionan
CONSTANTE
Conviven distintos tipos de tráfico
Reensamblado proporcionan la conversión de los traficos en celdas y viceversa
VOZ
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES ATM (II)( )
(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)
• Orientado a Conexión– Trayectos Virtuales– Circuitos Virtuales
• Datos Organizados En CélulasC b 5 B t– Cabecera: 5 Bytes
– Datos: 48 Bytes• Asignación Dinámica De Ancho De Banda• Asignación Dinámica De Ancho De Banda• Tecnología Adecuada Para Todo Tipo De
ServiciosServicios– Conmutación de Circuitos– Datos: Síncrono, Orientado A Conexión Y No
O C ó
Acceso y RALAcceso y RAL
Orientado A Conexión
REDES DE COMPUTADORES ATM (III)
TRAYECTO VIRTUAL
( )(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)
TRAYECTO VIRTUAL
CANAL VIRTUAL
CELDA ATM
CANAL FÍSICO5 bytes 48 bytes
Cabecera Información
Acceso y RALAcceso y RAL
53 bytes
REDES DE COMPUTADORES ATM: Arquitectura de nivelesATM: Arquitectura de niveles
Niveles superiores
Nivel de AdaptaciónATM
Niveles superiores
Nivel de AdaptaciónATM
Comunicación nivel extremo-extremo
Nivel ATM
Físico
Nivel ATM
Físico
Nivel ATM
Físico Físico
Nivel ATM
Físico Físico
Sistema FinalATM
Sistema FinalATM
ConmutadorATM
ConmutadorATM
Interfaces de red ATM
• Nivel de Adaptación: Adapta la información del servicio (ofrecido a los nivelessuperiores) a las células ATMNi l ATM E d d l i i t lti li ió d l él l d• Nivel ATM: Encargado del encaminamiento y multiplicación de las células dediferentes conexiones
• Nivel Físico: Transporta la información (bits/células)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Arquitectura de Protocolos ADSL (I)Arquitectura de Protocolos ADSL (I)
DSLAMRouter o Mód ISP
RedATM
Acceso y RALAcceso y RAL
Módem ISP
REDES DE COMPUTADORES Arquitectura de Protocolos ADSL (II)Arquitectura de Protocolos ADSL (II)
PPP
IP… Abonado
IP
IEEENivel FísicoIEEE 802.3
ATMIEEE 802.3 AAL5
PPP
IEEE 802.3
IEEE 802.3
Nivel FísicoNivel Físico
ATMDSLAM
IEEE802.3 ATM
IP
Nivel FísicoNivel FísicoATM
N2 AAL5PPP
ISPOperador de Red
Nivel FísicoNivel FísicoRED IPInternet
Router IP
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Evolución en la capacidad delEvolución en la capacidad del
bucle de abonado
Modems a 300 baudios transmitiendo a 300 bps
Modems a 3200 baudios transmitiendo a 28 000 bpsModems a 3200 baudios transmitiendo a 28.000 bps
ADSL Equivalente a varios modems en paralelo a 4000 baudios transmitiendo a 1 5Mbps 14 9 Mbps4000 baudios transmitiendo a 1,5Mbps , 14,9 Mbps
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Servicio ADSL (I)Servicio ADSL (I)
● ADSL2 (G.992.3/G.dtm.bis G.992.4/G.lite.bis)– Objetivos
● Aumentar la velocidad a largas distancias
● Reducción de consumo eléctrico
● Reducción en los costes de gestión
● ADSL2+ (G 992 5)● ADSL2+ (G.992.5)– Objetivos: Aumentar la velocidad a cortas distancias (sobre ADSL2)
● RE-ADSL2 (G.992.3 Anexo L) Objetivos: Aumentar el alcance
Acceso y RALAcceso y RAL
– Objetivos: Aumentar el alcance
REDES DE COMPUTADORES ADSL2ADSL2
• Mejoras de alcance y velocidad (12Mbps)– Mejoras en la eficiencia de la modulación QAM codificación de rejilla– Redución del efecto diafonía– Adaptación dinámica de la velocidad de la línea (SRA)– Optimización en el uso de los buffers encargados de almacenar tramas– Agregación de líneas para incrementar la velocidad (2X, 3X ...)
• Mejoras en gestiónMejoras en gestión– Capacidades de diagnóstico, monitorización, aumento de velocidad– Medidas de S/R, Ruido y Atenuación
Permite la implementación de QOS– Permite la implementación de QOS
• Reducción del consumo eléctrico– Funcionamiento en modo L0 (igual que ADSL)( g q )– Modos de funcionamiento en bajo consumo
» L2 (Reducción de velocidad) » L3 (Sleep)
Acceso y RALAcceso y RAL
( p)
REDES DE COMPUTADORES ADSL2+(G 992 5)ADSL2+(G.992.5)
– MejorasMejoras
» Se amplia el ancho de banda empleado de 1,1Mhz a 2 2Mhz (Aumenta la velocidad a un máximo de 25Mbps)2,2Mhz (Aumenta la velocidad a un máximo de 25Mbps)
• El aumento de velocidad se logra hasta unos 1,5Km• A más de 1,5 km el aumento de velocidad es marginal• Suele ser necesario el uso de Terminales remotos (RT)
» Reducción de interferencias entre líneas
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Gráfica Tecnología-Distancia22Mbps
24Mbps
Gráfica Tecnología Distancia
18Mbps
20MbpsADSL2+
14Mbps
16Mbps
8Mbps
10Mbps
12Mbps
ADSL2
4Mbps
6Mbps
8Mbps
ADSL RE-ADSL2
2Mbps
p
Acceso y RALAcceso y RAL
100 500 900 1300 1700 2100 2500 2900 3300 3700 4100 4500 4900 5300 5700 6100Distancia en metros
6500
REDES DE COMPUTADORES
Alternativas a las tecnologías del b l d b d
• Redes de TV por cable
bucle de abonadoRedes de TV por cable
– Requiere la instalación de nuevos medios de transmisión de fibra
I t t Mó il• Internet Móvil– Tecnologias en expansión UMTS (2mbps),HSDPA (High
Speed Downlink Packet Access), 14Mbps
• WI-FI (Wireless Fidelity)– Requiere infrestructura de acceso
• Sistemas inalámbricos de Banda Ancha (LMDS, Local Multipoint Distribution Service)
Requiere infraestructura sofisticada de antenas y estaciones– Requiere infraestructura sofisticada de antenas y estaciones base
• FTTx: Fibra hasta x
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
FTT Fib h tFTTx: Fibra hasta x
FTTN: Fibra hasta el Nodo
FTTC: Fibra hasta la acera
FTTB: Fibra hasta el Edificio
FTTH: Fibra hasta el Hogar
FIBRA Despliegue de fibra en la Red de acceso se conoce como FTTX, donde “x” indica el l d l t did d fib
COBREalcance del tendido de fibra:
FTTN (Fiber To The Node): Fibra hasta el NodoFTTC (Fiber To The Curb): Fibra hasta la aceraFTTB (Fiber to The Building): Fibra hasta el edificio
Acceso y RALAcceso y RAL
FTTB (Fiber to The Building): Fibra hasta el edificioFTTH (Fiber TO The Home): Fibra hasta el hogar
REDES DE COMPUTADORES 3 2 Tecnologías de Redes de3.2 Tecnologías de Redes de
Área local
3.2.1. Introducción3.2.2. Características de las RAL´s3 2 5 Técnicas de control de acceso al medio3.2.5. Técnicas de control de acceso al medio
3.2.5.1. Técnicas de selección 3.2.5.2. Técnicas de contienda (CSMA/CD; CSMA/CA)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES RAL: IntroducciónRAL: Introducción
• Una RAL es un “conjunto de sistemas informáticos localizados en una misma área que comparten un canal de comunicaciones”q p
• VENTAJAS:– Compartición De Recursos– Soporte Varios Fabricantes– FlexibilidadFlexibilidad– Fiabilidad– Interconexión
C– Coste – Velocidad
• INCONVENIENTESINCONVENIENTES– Seguridad– Gestión De Recursos
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES RAL´s CaracterísticasRAL s Características
• Medio de transmisión– Coaxial
» Grueso, fino– Par trenzado
A t ll d» Apantallado– Fibra óptica– Microondas/ Infrarrojos
• Modo transmisión• Modo transmisión– Banda base– Banda ancha
• Topología lógica/física• Topología lógica/física– Estrella– Bus
Anillo– Anillo• Técnicas de acceso al medio
– SelecciónContienda
Acceso y RALAcceso y RAL
– Contienda
REDES DE COMPUTADORES
Topología Física en estrella -Lógica en Busen Bus
HUBHUB2 PARES TRENZADOS
TRANSMISIÓN
RECEPCIÓN
ESTACIÓN ESTACIÓN ESTACIÓN
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Técnicas de acceso al medioTécnicas de acceso al medio
Ó• SELECCIÓN– Centralizada: Sondeo – Distribuida: Paso de testigo (Bus, anillo)
• CONTIENDA– Con escucha: CSMA-P, CSMA-NP (ranurados y no
ranurados)– Con escucha y detección de colisión: CSMA/CD*– Con escucha y prevención de colisión:
CSMA/CA**
*CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with collision Detection
CSMA/CA**
Acceso y RALAcceso y RAL
**CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with collision Avoidance
REDES DE COMPUTADORES
S d (P lli )Sondeo (Polling)
¿datos? ¿datos?¿datos?HOST
¿datos? ¿datos?¿datos?
A B C
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Paso de TestigoPaso de Testigo
ESPERATESTIGOTESTIGO TESTIGO
POSESIÓN ENVÍO TESTIGONO DATOSPOSESIÓNTESTIGO
ENVÍO TESTIGOSIGUIENTE ESTACIÓN
NO DATOS
TRANSMISIÓN
DATOS FIN DATOS OTIEMPO POSESIONTRANSMISIÓN
DATOS
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES ContiendaContienda
• Cualquier estación de la RAL puede transmitir en cualquier momento
• Se pueden producir colisiones• Se pueden producir colisiones• Ventajas:
Software simple– Software simple– Buen rendimiento a baja carga
• Inconvenientes:• Inconvenientes:– Tiempos de acceso al medio no son predecibles– No adecuado para equipos automáticos queNo adecuado para equipos automáticos que
deben cierta seguridad de acceder al medio – No hay prioridades
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Contienda: ALOHA
• Toda estación que tiene que transmitir lo hace inmediatamente sin restricciones
• El tamaño del paquete es fijo• No hay ningún método de detección de y g
colisiones• Si se produce colisión no se recibirá
ti i t á i t itiasentimiento y será necesario retransmitir
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Contienda: S-ALOHA*Contienda: S ALOHA
A B
A / B
A B
A B
Acceso y RALAcceso y RAL
A B
*Slotted-Aloha (Aloha ranurado)
REDES DE COMPUTADORES Contienda: CSMA
(Carrier Sense Multiple Access)
• Todas las estaciones tienen capacidad para h i l l tá descuchar si el canal está ocupado
• Si una estación escucha el canal libre puede transmitir sus datostransmitir sus datos
• No se garantiza que no ocurran colisiones• Se tiene que cumplir que: tt >>• Se tiene que cumplir que:
TD pt tt >>
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
C ti d CSMA 1Contienda: CSMA-1p
SITRANSMITE
SI
CANAL LIBRE NOCANAL LIBRE NO
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES C ti d CSMAContienda: CSMA-np
TRANSMITESI
¿CANAL LIBRE?
ALGORITMOALGORITMOESPERANO
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Contienda: CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access
with Collision Detection )FIN TRANSMISIÓN
¿CANAL LIBRE?
SINO
TRANSMITE YESCUCHACOLISIÓNCOLISIÓN
Ó ABORTA TRANSMISIÓN
ESPERA ALEATORIA
COLISIÓN
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Contienda: CSMA/CDContienda: CSMA/CD
t
A B
t 0
A B
t t p0 + − εA B
t t+A B
t t p0 +
A B
t t p0 2+
Acceso y RALAcceso y RAL
A B
REDES DE COMPUTADORES Prestaciones de los
protocolos de contienda
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
REDES DE ÁREA LOCALREDES DE ÁREA LOCALREDES DE ÁREA LOCALREDES DE ÁREA LOCAL
EJEMPLO DE COMPORTAMIENTOEJEMPLO DE COMPORTAMIENTOPROTOCOLO CSMA/CDPROTOCOLO CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access / Colision DetectionCarrier Sense Multiple Access / Colision Detectionpp
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
CBA RC
LA ESTACIÓN A TIENEDATOS QUE TRANSMITIR. LA ESTACIÓN C TIENE DDESCUCHA EL CANAL LIBRE.EMPIEZA A TRANSMITIR
UNA TRAMA.
LA ESTACIÓN C TIENEDATOS QUE TRANSMITIR.
ESCUCHA EL CANAL OCUPADO.DD
LA ESTACIÓN H TIENEDATOS QUE TRANSMITIR.
ESCUCHA EL CANAL LIBRE.EMPIEZA A TRANSMITIR
UNA TRAMA.
E
UNA TRAMA.
H G F
R
Acceso y RALAcceso y RAL COLISIÓN
REDES DE COMPUTADORES
CBA RC
DDDD
E
H G F
R
Acceso y RALAcceso y RAL COLISIÓN
REDES DE COMPUTADORES
CBA RC
LA ESTACIÓN A DETECTA UNA COLISIÓN. LA ESTACIÓN C SIGUE DDESPERA UN TIEMPO ALEATORIO
PARA VOLVER A TRANSMITIR
LA ESTACIÓN C SIGUEESCUCHANDO EL CANAL
OCUPADODD
LA ESTACIÓN H DETECTA UNA COLISIÓN.
ESPERA UN TIEMPO ALEATORIOPARA VOLVER A TRANSMITIR.
E
H G F
R
Acceso y RALAcceso y RAL COLISIÓN
REDES DE COMPUTADORES
CBA RC
Ó ÁLA ESTACIÓN C ESCUCHA DDLA ESTACIÓN A ESTÁ
EN ESPERA ALEATORIAPARA TRANSMITIR
LA ESTACIÓN C ESCUCHA EL CANAL LIBRE.
TRANSMITEDD
LA ESTACIÓN H ESTÁ EN ESPERA ALEATORIA
PARA TRANSMITIR
E
H G F
R
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
CBA RC
LA ESTACIÓN A FINALIZA SU ESPERA ALEATORIA. DDESCUCHA EL CANAL LIBREEMPIEZA A TRANSMITIR
DD
LA ESTACIÓN H FINALIZASU ESPERA ALEATORIA.
ESCUCHA EL CANAL OCUPADO
E
OCUPADO
H G F
R
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
CBA RC
DDDD
ELA ESTACIÓN H TIENEDATOS QUE TRANSMITIR.
ESCUCHA EL CANAL LIBRE.EMPIEZA A TRANSMITIR
UNA TRAMA.
H G F
UNA TRAMA.
R
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES C ti d CSMA/CA*Contienda: CSMA/CA*
• Una estación intenta obtener el medio detransmisión enviando una señal de peticióntransmisión enviando una señal de petición
• Se pueden producir colisiones entre señalesde peticiónp
• Cuando se asegura que todas las estacioneshan recibido la señal de petición se puedent iti l d ttransmitir los datos
/ l l h ll
Acceso y RALAcceso y RAL
*CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with collision Avoidance
REDES DE COMPUTADORES Mecanismo RTS/CTS CSMA/CA
RTSTRAMA
Mecanismo RTS/CTS CSMA/CA
RTS
Origen SIFS SIFSDATOS
SIFS
DIFSDestino
CTS ACK
DIFS
NAV RTS
Otras estaciones
NAV CTS
NAV (DATOS)
VENTANA CONTIENDA
APLAZAMIENTO EN ACCESO
NAV: Network Allocation VectorDIFS: Distributed Coordination Function Interframe Space
Acceso y RALAcceso y RAL
F F f m pSIFT: Short Interframe Space
REDES DE COMPUTADORES Mecanismo Básico de Acceso
CSMA/CA
TRAMA DATOS
OrigenSIFS
ACK
Origen
DIFSDestino
Otras estaciones
NAV
NAV: Network Allocation VectorDIFS: Distributed Coordination Function Interframe Space
VENTANA CONTIENDA
APLAZAMIENTO EN ACCESO
Acceso y RALAcceso y RAL
DIFS: Distributed Coordination Function Interframe SpaceSIFT: Short Interframe Space
REDES DE COMPUTADORES Contienda: CSMA/CA
(Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance)
•C transmite RTS•B transmite CTSA h CTS d l l lib•A escucha CTS y por tanto no detecta el canal libre
A B .
RTS.
CTSC.
CTS
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES 3 3 Arquitectura de3.3 Arquitectura de
Comunicaciones en RAL's
3.3.1. Protocolos de Comunicaciones en lasRAL’sRAL s
3.3.2. Subnivel LLC3 3 3 S bni el MAC3.3.3. Subnivel MAC
3.3.3.1. IEEE 802.3 Ethernet3.3.3.2. IEEE 802.11 Wi-Fi
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORESArquitectura de comunicaciones q
modelo OSI/Ral
APLICACIÓN APLICACIÓN
PRESENTACIÓN
SESIÓN
PRESENTACIÓN
SESIÓN
TRANSPORTE
RED
TRANSPORTE
REDRED
ENLACE
RED
LLC
FÍSICO FÍSICO
MAC
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Estándares RalEstándares Ral
• IEEE 802.1IEEE 802 2 (LLC L i l Li k C t l)• IEEE 802.2 (LLC, Logical Link Control)
• IEEE 802.3 (CSMA/CD, Carrier Sense MultipleAccess / Collision Detection)Access / Collision Detection)
• IEEE 802.4 (Paso de testigo en bus. Token Bus)• IEEE 802.5 (Paso de testigo en anillo. Token Ring)• IEEE 802.11 (CSMA/CA, Carrier Sense Multiple( , p
Access / Collision Avoidance)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Estándares Ral (I)Estándares Ral (I)
IEEE 802.1
LLCIEEE 802.2
MACIEEE 802.3 IEEE 802.4 IEEE 802.5 IEEE 802.11 MAC
físico físico físico físico
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.2(LLC: Logical Link Control)
• TIPOS DE OPERACIÓN:– OPERACION TIPO 1 : Servicio sin conexión– OPERACION TIPO 2: Servicio orientado a conexión– OPERACIONES TIPO 3: Servicio no orientado a
conexión con reconocimiento.conexión con reconocimiento.• CLASES DE LLC:
– CLASE 1 : Operaciones Tipo 1p p– CLASE 2: Operaciones Tipo 1 y 2– CLASE 3: Operaciones Tipo 1 y 3– CLASE 4: Operaciones Tipo 1,2 y 3
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.2
Estructura de la PDU LLC
8 8 8 ó 16 M * 8
DSAP SSAP Control informaciónDSAP SSAP Control información
DSAP: Destination Service Access Point
SSAP: Source Service Access Point
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 2 Campo de controlIEEE 802.2. Campo de control
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16
N(S) P/F N(R)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-16
TRAMAS I0 ( ) P/F N(R)
1 0 S S P/FX X X X N(R)
TRAMAS I
TRAMAS S
0
1 1 M M P/F M M M TRAMAS U
N(S): Número secuencia de emisiónN(R): Número secuencia de recepciónN(R): Número secuencia de recepciónP/F: Bit de Petición/RespuestaS: Supervision
Acceso y RALAcceso y RALM: Tipo
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.2 Órdenes y Respuestas:y p
Operaciones Tipo 1
1 2 3 4 5 6 7 8
ÓRDENES RESPUESTAS CODIFICACIONUI
UNNUMBERED 1 1 0 0 P 0 0 0
T - U
UNNUMBEREDINFORMATION
XIDEXCHANGE
1 1 0 0 P 0 0 0
1 1 1 1 P/F 1 0 1XID
EXCHANGE IDENTIFICATION
TEST TEST 1 1 0 0 P/F 1 1 1
IDENTIFICATION
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.2. Órdenes y
respuestas: operaciones tipo 2 (I)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -16
ORDENES RESPUESTAS CODIFICACIONORDENES RESPUESTAS CODIFICACION
T - I I (INFORMATION)
I (INFORMATION) N(S)0 N(R)P/F
RR(RECEIVE
READY)
RR(RECEIVE
READY)P/F N(R)0 0 0 01 0 0 0
T - SRNR
(RECEIVE NOTREADY)
RNR(RECEIVE NOT
READY) P/F0 0 0 01 0 1 0 N(R)
REJ(REJECT)
REJ(REJECT)
0 1 N(R)P/F0 0 0 01 0
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802 2 Ó d tIEEE 802.2. Órdenes y respuestas:operaciones tipo 2 (II)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -16
ÓRDENES RESPUESTAS CODIFICACIÓNÓRDENES RESPUESTAS CODIFICACIÓN
T - I I (INFORMATION) N(S)0 N(R)P/FI
(INFORMATION)( )
RR(RECEIVE
READY) P/F N(R)0 0 0 01 0 0 0
( )
RR(RECEIVE
READY)
T - S
READY)
RNR(RECEIVE NOT
READY) P/F0 0 0 01 0 1 0 N(R)
READY)
RNR(RECEIVE NOT
READY)READY)
REJ(REJECT) 0 1 N(R)P/F0 0 0 01 0
READY)
REJ(REJECT)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 2 Órdenes y respuestas:IEEE 802.2. Órdenes y respuestas:
operaciones tipo 3
1 2 3 4 5 6 7 8
ORDENES RESPUESTAS CODIFICACION
T - UAC
ACKNOWLEDGEDCONNECTIONLESS
ACACKNOWLEDGEDCONNECTIONLESS
P/F
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802 3IEEE 802.3
• TÉCNICA DE ACCESO: CSMA/CD 1P• VARIANTES A LA NORMA:• VARIANTES A LA NORMA:
- 10 BASE 5- 10 BASE 2- 10 BASE T- 10 BROAD 36- 10 BASE F- 100BASET- 1000BASET
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.3IEEE 802.3
FORMATO TRAMA
ddor
“Longitud <= 1500”
Dir.DESTINO
Dir.ORIGEN
Long
itud CRCLLC
DatosPAD
0 - 46
Delim
itad
Preámbulo
6 6 2 46 - 1500 4
MTU (Maximum Transmission Unit) = 1500 Bytes
7 1Bytes
Si no se alcanza el mínimo-> relleno
Tamaño mínimo: 64 Bytes, Máximo= 1518 Bytes
Tamaño mínimo: 72 Bytes Máximo= 1526 Bytes
Acceso y RALAcceso y RAL
Tamaño mínimo: 72 Bytes, Máximo= 1526 Bytes
REDES DE COMPUTADORES ETHERNET II
FORMATO TRAMA
er“Tipo Datos” > 1500”
0x800=2048 ->IP0x806=2054 ->ARP.............................
Dir.DESTINO
Dir.ORIGEN
Ethe
rtyp
e
CRCDatos
PAD0 - 46
Delim
itad
o
Preámbulo
6 6 2 46 - 1500 4
MTU (Maximum Transmission Unit) = 1500 Bytes
D
7 1Bytes
Si no se alcanza el mínimo-> relleno
Tamaño mínimo: 64 Bytes, Máximo= 1518 Bytes
T ñ í i 72 B t Má i 1526 B t
Acceso y RALAcceso y RAL
Tamaño mínimo: 72 Bytes, Máximo= 1526 Bytes
REDES DE COMPUTADORES Ethernet II y IEEE 802.3: Diferenciasy
• “Ethernet” (Ethernet II, DIX)– Standard de la Industria desde 1982 y se basa en la primera implementación de
CSMA/CD de XeroxCSMA/CD de Xerox.– Es la versión predominante de CSMA/CD in US.
• 802.3:– Versión de CSMA/CD del IEEE desde 1985.– Interactúa con 802.2 (LLC) como nivel superior.
Diferencias• Diferencias– Utilizan métodos diferentes para encapsular los datagramas IP.
• Compatibilidadp– Se ha definido una extensión llamada SNAP (Subnetwork Access Protocol) para
Ethernet y otras redes diferentes de Ethernet , por ejemplo: WiFi
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES SUBNETWORK ACCESSSUBNETWORK ACCESS
PROTOCOL (SNAP)8 8 8 24 16 Bits
DSAP=AA
SSAP=AA
CONTROL=03 (UI)
OUI ETHERTYPEAA 03 (U )
CABECERA SNAP
OUI: Organisational Unique IdentifierUI: Unnumbered Information
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.3IEEE 802.3PARÁMETROS ESPECIFICADOS EN LA
NORMANORMA• SLOT-TIME : Sμ2,51
• JAM SIZE: • INTERFRAME-GAP
Sμ2,3Sμ6,9INTERFRAME-GAP
• ATTEMPT LIMIT 16BACKOFF LIMIT 10
μ,
• BACKOFF LIMIT 10• MAX FRAME SIZE 1518 OCTETOS• MIN FRAME SIZE 64 OCT. (512 BITS)• ADDRESS SIZE 48 BITS
Acceso y RALAcceso y RAL
ADDRESS SIZE 48 BITS
REDES DE COMPUTADORES Binary Exponential BackoffBinary Exponential Backoff
Indica cuando puede transmitir una estación que ha sufrido una colisión
s2,51_ μ=TimeSlotSe fija un tiempo de Ranura
Después de cada colisión “í” se espera un tiempo:
]10[1)12(1i i
)]12(,...,0[ −i
Después de cada colisión í” se espera un tiempo:
]3,2,1,0..[;.........3)12;.....(2]1,0..[;.........1)12;......(1
2 =−=
=−=
ii i
]102310[1023)12; (10.........................................................
10 =−=i ]1023...,1,0......[1023)12;...(10 =−=i
El número máximo de ranuras no supera 1023
Acceso y RALAcceso y RAL
Apartir de la colisión 16 se abandona la transmisión
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 3IEEE 802.3
10 Base T (Twisted Pair Ethernet)• Medio transmisión: Par trenzado (UTP 24 AVG) • Velocidad: 10 Mbps• Modo transmisión: Banda baseModo transmisión: Banda base• Codificación: MANCHESTER• Topología: Estrella
– Cada estación se conecta con un cable de dos pares al repetidor multipuerto ó concentrador de cableado ó Hub
• Dimensión– Segmento:
» máximo 100 m
– Longitud máxima5 i l d H b» 5 niveles de Hub
• Transceptor en la tarjeta de comunicaciones• Conectores: RJ45
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
REDES DE ÁREA LOCALREDES DE ÁREA LOCALREDES DE ÁREA LOCALREDES DE ÁREA LOCAL
EJEMPLO DE COMPORTAMIENTOEJEMPLO DE COMPORTAMIENTOPROTOCOLO CSMA/CD 10baseTPROTOCOLO CSMA/CD 10baseT
CarrierCarrier SenseSense MultipleMultiple Access /Access / ColisionColision DetectionDetectionCarrierCarrier SenseSense MultipleMultiple Access / Access / ColisionColision DetectionDetection
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.3
TOPOLOGÍA LÓGICA EN BUS
IEEE 802.310 BASE T (TWISTED PAIR ETHERNET)
TOPOLOGÍA LÓGICA EN BUS
HUB 2DA DA
HUB1 HUB 3
DA
HUB1 HUB 3
DA
A B C
DAA
Acceso y RALAcceso y RAL
A B C
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.3
TOPOLOGÍA LÓGICA EN BUS
IEEE 802.310 BASE T (TWISTED PAIR ETHERNET)
HUB 2
TOPOLOGÍA LÓGICA EN BUS
HUB 2
HUB1 HUB 3
DA DB
A B C
Acceso y RALAcceso y RAL
A B C
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.3u100Mb (FAST ETHERNET)100Mbps (FAST ETHERNET)
100BASETX 100BASEFX 100BASET4
Medio Trans. 2 Pares UTPCat 5
2 Fibras Ópticas 4 Pares UTPCat 3
Modulación
Cat 5 Cat 3
MLT -3 4B5B,NRZI 8B6T,NRZ
Longitud 100 m 100 m2 Km
Dúplex Si Si No
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
CODIFICACIÓN 4B/5B
MbaudiosemntoseñalnbitsporelN
CV sbitsbaudios 200
5,0100
)(/ ===
MbaudiosemntoseñalnbitsporelN
CV sbitsbaudios 125
5/4100
)(/ ===
emntoseñalnbitsporelN 5/4)(
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
R d Eth t 100/10MbRedes Ethernet 100/10Mbps
100 Mbps
CONMUTADORCONMUTADOR ETHERNET
10 Mb10 Mbps 10 Mbps
1 10......
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Gigabit EthernetGigabit Ethernet
•Semidúplex. Modificaciones subnivel MAC
•Se mantiene el “Slot time” en valores próximos a Fast Ethernet microsegundos
•Trama mínima de 512 Bytes. Extensión de portadora
•Dúplex: modo normal de funcionamientoDúplex: modo normal de funcionamiento
•No CSMA/CD
•No hay que detectar colisiones
N h li it i d l it d•No hay limitaciones de longitud
7 Octetos 1 Oct 6 Oct 6 Oct 2 Oct 0 A 1.500 Oct 4 Oct 0 a 488
Preámbulo SFD Dirección destino
Direcciónorigen
Long.ó
TipoSVT
LLCy/o
DatosRelleno0- 46
Oct
Extensión
64
512
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
RESUMEN TECNOLOGÍAS ETHERNET DISTANCIAS/VELOCIDADESDISTANCIAS/VELOCIDADES
NOMBRE MEDIO FÍSICO DÚPLEX DISTANCIA
10BASE5 NC i l G 50010BASE5 NoCoaxial Grueso 500m
10BASE2 NoCoaxial Fino (RG58) 180m10BASET SiUTP Cat 3/5 (2 Pares) 100-150m10BASET SiUTP Cat. 3/5 (2 Pares) 100 150m
100BASE-TX SiUTP Cat. 5 (2 Pares) 100m
100BASE-T4 NoUTP Cat. 3 (4 Pares) 100m
1000BASE-T SiUTP Cat. 5, 5e (4 Pares) 100-300mUTP Cat. 6, 6a (4 Pares) 550-1000mUTP Cat 7 700 1000m
10BASE-FL SiF 0 Multimodo (62 5/125 859nm) 2 Km
10GBASE-T SiUTP Cat. 6, 7 (4 Pares) 55-100m
UTP Cat. 7 700-1000m
10BASE-FL SiF.0. Multimodo (62,5/125, 859nm) 2 Km
100BASE-FX SiF.0. Multimodo (62,5/125, 1300nm) 2 Km
1000BASE-LX SiF 0 Monomodo (9/125 1300nm) 5 Km
Acceso y RALAcceso y RAL
1000BASE LX SiF.0. Monomodo (9/125, 1300nm) 5 Km
10GBASE-E SiF.0. Monomodo (9/125, 1500nm) 40 Km
REDES DE COMPUTADORES
Par trenzado no apantallado (UTP U hi ld T t d P i )(UTP Unshield Twested Pair)
• Categoría 3 (hasta 16 MHz)• Categoría 3 (hasta 16 MHz)– 10 Base-T; 4 Mbit/s Token Ring
• Categoría 4 (hasta 20 MHz)– 10 Base-T; 16 Mbit/s Token Ring
• Categoría 5 (hasta 100 MHz) – 100 Base-T; 155 ATM Hasta 100Mbps100 Base T; 155 ATM, Hasta 100Mbps
• Categoría 5e (hasta 100 MHz)– 1000 Base-T, hasta 1 Gbps
• Categoría 6 ; 6e (hasta 250 MHz; 500 Mhz)– 1.000 Base-T, hasta 10 Gbps
• Categoría 7 (hasta 600 MHz)Categoría 7 (hasta 600 MHz)– Hasta 10 Gbps
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11 Redes WI-Fi
(Wireless Fidelity)Espectro ElectromagnéticoEspectro Electromagnético
Resonancia magn., líneastelefónicas y de alta tensión
RADIOFRECUENCIAS MICROONDAS LUZ
Aparatos Domésticos
Radio TV Telecomunic. Inalámbricas,Microondas, móviles y radar
Lámparas Rayos-X
Banda ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EMF Infrarrojo Ultravioleta R.X. R. Gamma
Frecuen. 50/60Hz 300Hz 3KHz 30KHz 300KHz 3Mhz 30MHz 300Mhz 3Ghz 30Ghz 300Ghz 103Thz 105Thz 108Thz
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 11IEEE 802.11
Elementos de la red
Medio Inalámbrico
Punto de AccesoEstaciónEstac ón
Sistema de Distribución
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 11IEEE 802.11
CONJUNTO BÁSICO DE SERVICIOS BSS (Basic Service Set)(Basic Service Set)
• Es el elemento básico de la arquitectura qIEEE 802.11
• Conjunto de estaciones inalámbricas que se i t llcomunican entre ellas
• El área de cobertura geográfica de un BSS se conoce como:se conoce como:– Área de servicios básicos, BSA (Basic Service
Area) )
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 11IEEE 802.11
Tipos de Redes
• Redes Independientes (Ad Hoc Independent BSS)(Ad-Hoc, Independent BSS)
• Redes Infraestructura, (Infraestructure BSS)(Infraestructure BSS)
• Redes Extendidas (Extended Service Set ESS)( )
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11IEEE 802.11
REDES INDEPENDIENTES (I) (Redes Ad hoc, Independent BSS)( , p )
• Las estaciones se comunican directamente
• No existe Punto de Acceso• Creadas para un corto periodo de tiempo• Dos estaciones bastan para formar este
ti d dtipo de red
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11
REDES INDEPENDIENTES (II) (Redes Ad hoc, Independent BSS)
Independent BSS DO DD
BSA: Basic Service Area
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11REDES INFRAESTRUCTURA (I)REDES INFRAESTRUCTURA (I)
(Infraestructure BSS)
• Existe un Punto de acceso• Las estaciones se comunican de
forma indirecta a través del Punto de accesoacceso
• Las estaciones deben de asociarse a un Punto de Acceso u u to de cceso
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11REDES INFRAESTRUCTURA (II)REDES INFRAESTRUCTURA (II)
(Infraestructure BSS)
Infraestructure BSS
Punto de Acceso
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11REDES EXTENDIDAS (I)
(Extended Service Set ESS)
• Se pueden comunicar estaciones de distintas BSSdistintas BSS
• Acceso a otras redes (Internet)• Varios Ptos de Acceso concatenados• Varios Ptos de Acceso concatenados
unidos por una red trocal• Los PA actúan como puentes os actúa co o pue tes
entregando las tramas a las estaciones asociadas
Acceso y RALAcceso y RALBSS (Basic Service Set): Conjunto de estaciones Inalámbricas que se comunican entre sí
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11
REDES EXTENDIDAS (II) (Extended Service Set ESS)( )
PA1BSS1 BSS2
PA2
Acceso y RALAcceso y RAL
Internet
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11FORMATO TRAMA
Ñ Á
CABECERA MAC: 30 Bytes
TAMAÑO MÁXIMO: 2.346 Bytes
CONTROL DURACIÓN DIR 1 DIR 2 DIR 3 CONTROL DATOS CRCDIR 4
2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 Bytes
TRAMA /ID SECUENCIADATOS CRCDIR 4
VERSION TIPO SUBTIPO HACIA MAS REINTENTOSDE CONTROLCONTROL MAS WEP RSVD
2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 Bits
Acceso y RALAcceso y RAL
PROTOCOLO SD FRAG.REINTENTOS
SD POTENCIAPOTENCIA DATOSWEP RSVD
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11:IEEE 802.11:
Tipos de Trama (I)
• Datos• Control
ACK RTS CTS– ACK, RTS, CTS
• Gestión– Beacon, Probe, Associate, Disasociate,
Authentication ….
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11: Tipos de Trama (II)
Tramas de Gestión• Tramas de Gestión– Beacon (Baliza)
» El PA advierte su presencia trasmitiendo 10 tramas Beacon por seg. Contiene información útil tal como el nombre de la red y las capacidades del PA.
– Probe (petición y respuesta)» Permite a una estación preguntar si hay alguna red en un determinado canal
– Authenticate (petición y respuesta)» Para autenticación de la estación frente al PA.
– Associate (petición y respuesta)» Para llevar a cabo el proceso de conexión de una estación con el PA.
– Disassociate (notificación) » Para desconexión de un PA
– Reassociate (petición y respuesta)» Para conectarse a un nuevo PA.
– Deauthentication (notificación)
Acceso y RALAcceso y RAL
( )
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11
DIRECCIONES MAC (I)
PA
Misma BSSMisma BSSDO DD
BSSID: Basic Service Set Indentifier (Es un número aleatorio/ MAC pto acceso)
Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4
SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanuméricos)
Acceso y RALAcceso y RAL
IBSS 0 0 DD DO BSSID -----
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11DIRECCIONES MAC (II)
DO PA
T R (BSSID)
Cliente
DD
BSSID: Basic Service Set Indentifier (Es la MAC del Punto de Acceso)
Servidor
Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4
SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanuméricos)
Acceso y RALAcceso y RAL
Hacia SD 1 0 BSSID (PA) DO DD -----
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11DIRECCIONES MAC (III)
DD PA
R T (BSSID)
Cliente
DO
BSSID: Basic Service Set Indentifier (Es la MAC del Punto de Acceso)
Servidor
Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4
SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanumericos)
Acceso y RALAcceso y RAL
Desde SD 0 1 DD BSSID (PA) DO -----
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11DIRECCIONES MAC (IV)
PA2PA1
T R
DO DDDO DD
BSSID: Basic Service Set Indentifier (Es la MAC del Punto de Acceso)
Cliente Servidor
Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4
SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanumericos)
Acceso y RALAcceso y RAL
Puente 1 1 R (PA2) T (PA1) DD DO
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11MECANISMO BÁSICO DE ACCESOMECANISMO BÁSICO DE ACCESO
CSMA/CA (I)
• Si el medio está libre: – La estación espera que el medio permanezca vacío unLa estación espera que el medio permanezca vacío un
tiempo igual a IFS (Interframe Space)– Si esto ocurre la estación puede transmitir
inmediatamenteinmediatamente• Si el medio está ocupado:
– La estación aplaza la transmisión y continúa it i d l di h t l t i iómonitorizando el medio hasta que la transmisión en
curso acaba.– La estación aplaza el acceso un tiempo IFS. – Si el medio está desocupado durante este periodo, la
estación implementa un procedimiento de espera aleatoria (random backoff)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11 MECANISMO BÁSICO DE ACCESOMECANISMO BÁSICO DE ACCESO
CSMA/CA (II)¿Canal Libre?
si no
¿Continúa Libreun tiempo IFS?
Espera hasta que finalicela transmisión en curso
no
¿Continúa Libre
un tiempo IFS?
si
si
no
Procedimiento de Espera Aleatoria
Transmisión Trama
si
¿Ack recibido
Liberaciónbuffer
Procedimiento
si
no
Acceso y RALAcceso y RALen tiempo espera?
ProcedimientoRetransmisión
no
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11MECANISMO BÁSICO DE ACCESOMECANISMO BÁSICO DE ACCESO
CSMA/CA (III)
DIFS
PIFS
MEDIO
DIFS
PIFS
SIFSRANURA DE TIEMPO LIBRES
TRAMAOCUPADO
TRAMADATOS
IFS InterFrame Space
VENTANA CONTIENDAAPLAZAMIENTO EN ACCESO
DIFS: DCF – IFSPIFS: PCF IFS
SIFS: Short IFS
DFS: Distributed Coordination FunctionPCF: Point Coordination Function
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11MECANISMO BÁSICO DE ACCESOMECANISMO BÁSICO DE ACCESO
CSMA/CA (IV)
• El estado del medio abarca dos ámbitos D ió d P d Fí i– Detección de Portadora Física:» Proporcionado por el nivel físico
– Detección de Portadora Virtual:» Proporcionado por el nivel MAC» Consta de un vector de reserva (NAV network» Consta de un vector de reserva (NAV, network
allocation vector).• El NAV mantiene una predicción del tráfico futuro
en el medioen el medio • El NAV utiliza la información de reserva del medio
incluida en la cabecera MAC de las tramas de datos/gestión o en las tramas control.
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
IEEE 802.11MECANISMO BÁSICO DE ACCESOMECANISMO BÁSICO DE ACCESO
CSMA/CA (V)
• Cuando una estación transmite una trama de datos:
– Incluye en la cabecera de la misma (campo “Duración”) información que permite a todas las estaciones del medio conocer el tiempo queestaciones del medio conocer el tiempo que estará ocupado el medio
– Todas las estaciones que escuchen la trama de datos ajustarán sus respectivos NAV dedatos ajustarán sus respectivos NAV de acuerdo con el valor de duración
– La estación receptora responde con una trama ACK d é d t i t l SIFSACK después de un corto intervalo SIFS
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Función Centralizada de A l M di (I)
Intervalo de Repetición CFP
Acceso al Medio (I)
TBTT
Intervalo Libre de contienda (CFP)Intervalo decontienda (CP)
Intervalo de Repetición CFP
SIFS SIFSPIFSSIFSPIFS
BD1+
SondeoD2+ACK1
+SondeoD3+
Sondeo
E1: E3:
Fin_CF
E1:ACK+D1
E3:ACK
SIFS SIFS Reinicio NAV
Duración Max CFP
NAV
Acceso y RALAcceso y RALTBTT:Target Beacon Transmission Time; CFP: Contention Free Period; CP: Contention Period
Duración_Max_CFP
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11IEEE 802.11
Variantes de la Norma
ESTÁNDAR MODULACIÓN FRECUENCIAS VELOCIDAD (Mbit/s)
802 11 legacy FHSS1 DSSS2 2 4 GHz IR 1 2802.11 legacy FHSS , DSSS ,Infrared
2.4 GHz, IR 1, 2
802.11 b DSSS, HR- DSSS3 2.4 GHz 1, 2, 5.5, 11
802.11 g DSSS, HR- DSSS,OFDM4
2.4 GHz 1, 2, 5.5,11; 6, 9, 12,18, 24, 36, 48, 54
802.11 a OFDM 5.2, 5.8 GHz 6, 9, 12, 18, 24, 36,48, 54
1Frequency-Hopping Spread Spectrum1Direct-Sequence Spread Spectrum
3Hi h R t Di t S S d S t
Acceso y RALAcceso y RAL
3High Rate Direct-Sequence Spread Spectrum4Orthogonal frequency-division multiplexing
REDES DE COMPUTADORES Medios y Técnicas deMedios y Técnicas de
TransmisiónI f j• Infrarrojos– Distancias cortas, misma habitación. 1 Mbit/seg
• FHSS– Espectro Expandido por Salto de Frecuencias, (Frequency Hopping Spread
Spectrum). Se transmite durante un cierto tiempo en una frecuencia y después se salta a otra frecuencia de forma aleatoria y así sucesivamente. (1-2 Mbit/seg)
DSSS• DSSS – Espectro Expandido de Secuencia Directa (Direct Sequence Spread Spectrum). Se
combinan una portadora y un tren de pulsos pseudoaleatorios.
SSS• HR-DSSS. – Espectro Expandido de Secuencia Directa de Alta Velocidad (Direct Sequence
Spread Spectrum High Rate).
• OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplex. Se divide la banda en un gran número de
portadoras con un ancho de banda reducido en cada una de ellas, y realiza un seguimiento de cada portadora para optimizar su uso
Acceso y RALAcceso y RAL
seguimiento de cada portadora para optimizar su uso.
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802.11IEEE 802.11
Parámetros Algoritmo Backoff
CWmin CWmax SlotTime
FHSS1 15 1023 sμ50
DSSS2 32 1023 sμ20
OFDM3 15 1023 sμ9
1Frequency-Hopping Spread Spectrum2Direct-Sequence Spread Spectrum
Acceso y RALAcceso y RAL
q p p3Orthogonal frequency-division multiplexing
REDES DE COMPUTADORES Canales DSS (banda de 2 4 GHz)Canales DSS (banda de 2,4 GHz)
• IEEE 802.11 divide el espectro en 14 canales disponibles de 22 MHz. Si bien están superpuestos, por lo que interfieren entre sí, excepto el 1, 6 y 11.
• Aunque no todos los canales están disponibles en todos los• Aunque no todos los canales están disponibles en todos los países. En Europa se pueden usar 13 canales (en España 10-11, en Francia 10-13, etc.); en América 11 y en Japón 14.
• Se configura en el PA y se selecciona automáticamente en los terminales
Acceso y RALAcceso y RAL
terminales
REDES DE COMPUTADORES IEEE 802 11IEEE 802.11
Canales y Compatibilidad Internacional
US xx
MHz24122417
Channel12
Europexx
Spain JapanFrance
xxx
242224272432
345
xxx
25Mhz
xxx
243724422447
678
xxx
25Mh xxx
245224572462
91011
xxx
xx
xx
25Mhz
246724722484
121314
xx
x
xx
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
• Tecnología WI FI banda Ancha 144
IEEE 808.11n
• Tecnología WI-FI banda Ancha 144-600Mbps
Streams HDTV data wireless multimedia– Streams HDTV, data, wireless multimedia• Compatibilidad estándares anteriores
I i ló i• Innovaciones tecnológicas– Aumento ancho de canal 20Mhz a 40Mhz– Multiplexacion espacial OFDM – Agregacion de tramas– Asentimientos conjuntos
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES 3 4 Implementación de RAL‘s3.4 Implementación de RAL s
3.4.1 Dispositivos de interconexión3.4.1.1. Hub3.4.1.2. Puentes3.4.1.2. Puentes3.4.1.3. Protocolo STP3.4.1.4 Conmutadores (switches)3 4 1 5 Gigabit Ethernet Buffered Distributor3.4.1.5 Gigabit Ethernet. Buffered Distributor
3.4.2 Ral conmutadas3.4.2.1 Control de Flujo3 4 2 2 Autonegociación3.4.2.2 Autonegociación3.4.2.3 Tramas JUMBO
3.4.3 VLAN (Ral Virtuales)3.4.4 Encapsulamiento
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Funcionamiento Básico de un Puente (I)
TRAMAS CON
Est. 1 Est. 2 Est. 10....................TRAMAS CONDIRECCIONES
11..20 SON ACEPTADASY RETRANSMITIDAS
PUENTE
TRAMAS CONDIRECCIONES
1..10 SON ACEPTADASY RETRANSMITIDAS
Est. 11 Est. 12 Est. 20.................
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
REDES IEEE 802.3Funcionamiento Básico de un Puente (I)
DOMINIO DE COLISIÓN
REDES IEEE 802.3
Est. 1 Est. 2 Est. 10........................
PUENTEDOMINIO DE COLISIÓN
Acceso y RALAcceso y RAL
Est. 11 Est. 12 Est. 20........................
REDES DE COMPUTADORES Conceptos BásicosConceptos Básicos
No modifican el formato de las tramas• No modifican el formato de las tramas• Almacenan temporalmente las tramas
P d li i i t• Pueden realizar encaminamiento• Espacio de direcciones único
U t d t i l´• Un puente puede conectarse a varias ral´s• No existen tramas con direccion origen o destino
un puente (salvo tramas de gestión)un puente (salvo tramas de gestión)• No poseen mecanismos de control de flujo• En redes IEEE 802 3 crean varios dominios de• En redes IEEE 802.3 crean varios dominios de
colisión
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Puentes Transparentes (I)
B A 2A BB A
A B1 2
D.D. D.O.
B AD.D. D.O.
D.D. D.O.
B AD.D. D.O.
E
D
F
C 1 23A BD.D. D.O.
D.
A BD.D. D.O.E
AB
D.O
. D
.D
3
TABLA EN EL PUENTE
3
INCIIALMENTE TRAMA DE A a B TRAMA DE B a A
A=1B=2
A=1
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Puentes Transparentes (II)A
RAL AB AD.D. D.O.
PUENTE 2PUENTE 1
T0Pto.1 Pto.1
PUENTE 1T1
T2Pto.2
Pto.2
RAL BB AD.D. D.O.
B AD.D. D.O.
TABLA PUENTE 1 TABLA PUENTE 2BA=1 A=1To
A=2 To+ T2 A=2 To+ T1
To
Acceso y RALAcceso y RAL
A=2 To+ T2 A=2 To+ T1
REDES DE COMPUTADORES
ÁAlgoritmo Árbol de Expansión (I)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)
• Seleccionar un puente raíz– El que tenga el menor IDEl que tenga el menor ID– ID = Prioridad (conf) + MAC del dispositivo– Sus puertos son ‘puertos designados’
• Seleccionar ‘puertos raíz’ en los demás puentes
– El que tenga el menor coste
• En cada Ral un puente es elegido como puente designadopuente designado
• Bloquearlos puertos no-designados
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
ÁLAN A
Algoritmo Árbol de Expansión (II)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)
P1
LAN A
P1
P5
P6
LAN B
P2P6
LAN C
P3LAN D
P4LAN E
Acceso y RALAcceso y RAL
LAN E
REDES DE COMPUTADORES
ÁLAN A
Algoritmo Árbol de Expansión (III)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)
PUENTE P1
LAN AD R R
RAIZP1
P5
P6
LAN BDRP2
P6
LAN CR
P3
R
LAN D
P4LAN E
R
Acceso y RALAcceso y RAL
LAN E
REDES DE COMPUTADORES
ÁAlgoritmo Árbol de Expansión (IV)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)
P1
LAN AD R R
PUENTE P1
P5LAN B
RD
PUENTERAIZ
P2P6
LAN CR
D
P3LAN D
R
D
P4 LAN E
R
Acceso y RALAcceso y RAL
LAN ED
REDES DE COMPUTADORES
ÁLAN A
Algoritmo Árbol de Expansión (V)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)
LAN A
P1P1LAN B
P2P6
LAN C
LAN D
P4LAN E
Acceso y RALAcceso y RAL
LAN E
REDES DE COMPUTADORES
Estados de puertos en STP
• Bloqueado (Blocked) • Escuchando (Listening)( g)
– Esperando mensajes STP para asegurarse de que no hay bucles
• Aprendiendo (Learning)– Recibiendo tramas y guardando y g
direcciones MAC en la tabla • Reenviando (Forwarding)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
RALs Conmutadas
• Basadas en tecnología Ethernet• Optimización del ancho de banda entre
grupos de usuarios• Comunicaciones dúplex• Incremento progresivo de la velocidad
(100mbps, 1gbps, 10gbps)F ilid d d tió• Facilidades de gestión
• Posibilidad de crear redes virtuales
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Conmutadores Ethernet (I)
ABH B
CG
H
HUB
DE
FDe F a C
A
EDe F a C
B
CG
H
SWITCH C
DF
G SWITCH
Acceso y RALAcceso y RAL
EDe F a C
REDES DE COMPUTADORES Conmutadores Ethernet (II)Conmutadores Ethernet (II)
• Las tramas se retransmiten en función de la dirección MAC destinode la dirección MAC destino
• Permiten el funcionamiento Full-Dúplex:Dúplex:
– No hay colisionesNo hay limitación de distancia a nivel MAC– No hay limitación de distancia a nivel MAC (100Km con F.O.)
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
C t d Eth t (III)Conmutadores Ethernet (III)
• Pueden disponer de estrategias de control de flujo:
– Un Switch si detecta el puerto destino sobrecargado puede enviar una señal de JAM a la estación origen
– Tramas “Pause”Tramas Pause• La conmutación de las tramas puede ser:
– Estática:El tráfico se difunde a un conjunto deEstática:El tráfico se difunde a un conjunto de puertos fijos
– Dinámica:Los Conmutadores aprenden en qué puerto está conectada una estación
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Control de flujo• Se ha definido un tipo de trama de control MAC,
denominada “PAUSE” que solamente se puede utilizar en estaciones dúplexp
• Cuando un dispositivo estima que se ha superado un determinado umbral de ocupación de buffers, transmite una trama “PAUSE” al dispositivo partransmite una trama “PAUSE” al dispositivo par implicado en la comunicación.
• Cuando el subnivel “MAC Control” recibe una trama “PAUSE”, indica a “LLC” que interrumpa la transmisión de tramas de datos hacia el subnivel MACpor un periodo de tiempo especificado en el campopor un periodo de tiempo especificado en el campo “PARÁMETROS”.
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Trama PauseTrama Pause
“Control Mac IEEE 802.3” =8808
“Trama Pause” =0001
Dir. Dir. type
CRCtado
r
Preámbulo igo etro
s
ReservadoDESTINO ORIGEN
Ethe
rt CRC
Delim
iPreámbulo
6 6 2 42 47 1Bytes 2
Códi
2
Pará
me Reservado
(0)
46
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Autonegociación
• Puede ocurrir que los dos dispositivos Ethernet implicados en una comunicación no soporten las mismas opciones (transmisión dúplex, control de flujo). ( p , j )
• La Clause 28 IEEE Standar (Sdt) 802.3 define un mecanismo de “autonegociación” para que los dos extremos de una conexión física se pongan de acuerdo en los siguientes parámetros:p g g p– Velocidad de transferencia: 10 Mb/s o 100 Mb/s.– Modo de trabajo: semidúplex ó dúplex.– Control de flujo: soportado o no.Control de flujo: soportado o no.
• El proceso de autonegociación lo realiza el nivel físico y tiene lugar al arrancar los dispositivos o en una reinicialización efectuada por razones de mantenimiento.efectuada por razones de mantenimiento.
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Topología 10BASET semidúplex
(HDX, HALF DUPLEX)
10 Mbps
HUBSEMIDÚPLEX
SERVIDOR
10 Mbps 10 Mbps 10 Mbps
HUBSEMIDÚPLEX
HUBSEMIDÚPLEX
HUBSEMIDÚPLEX
SEMIDÚPLEX
Acceso y RALAcceso y RALCliente A Cliente B Cliente C Cliente D Cliente E
REDES DE COMPUTADORES Topología 10BASET semidúplex
ASWITCH
(FDX, FULL DUPLEX)
10 Mbps
D
SWITCHDÚPLEX
SERVIDOR
AD
10 Mbps 10 Mbps10 Mbps10 Mbps
HUBsSEMIDÚPLEX
Acceso y RALAcceso y RALCliente A Cliente C Cliente DCliente B
REDES DE COMPUTADORES Topología 100BASET
100 Mb
Topología 100BASET
100 Mbps
SWITCH10/100Mps
10 Mbps
SERVIDOR
10 Mbps 10 Mbps10 Mbps10 Mbps
HUBs
Acceso y RALAcceso y RAL
Cliente A Cliente C Cliente DCliente B
REDES DE COMPUTADORES
Comparación Puente-Conmutador
• Ambos filtran las tramas usando la dirección destino MAC y automáticamente construyendestino MAC y automáticamente construyen tablas de encaminamiento
• Se diferencian en que:– Un puente tiene un número reducido de interfaces (entre
2 y 4) mientras que los conmutadores pueden tener varias docenas
– Los conmutadores puede operar en modo dúplex– Algunos conmutadores pueden retransmitir tramas sin
almacenarlas completamente
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Comparación Hub-Conmutador• Un HUB es un repetidor multipuerto,• Un conmutador es un puente multipuerto.• Un conmutador ahorran ancho de banda,
pero introducen retardo – Toda la trama o al menos parte de ella tiene que serToda la trama o al menos parte de ella tiene que ser
almacenada para determinar el puerto de salida.• Todos los puertos de un HUB comparten el
i h d b d S l iblmismo ancho de banda. Solo son posibles conexiones semi-duplex
• Un conmutador es un dispositivo que opera aUn conmutador es un dispositivo que opera a nivel 2
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Gigabit Ethernet (802.3z/ab)
• Ampliación trama mínima a 512 bytes (carrier extension)extension)
• Distribuidor de Buffer (Buffered Distributor) – Repetidor multipuerto con enlaces duplex– Repetidor multipuerto con enlaces duplex
• Conmutadores GigabitLos puertos tienen funcionamiento Duplex– Los puertos tienen funcionamiento Duplex
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Gigabit EthernetGigabit Ethernet
Buffered Distributor• Es un repetidor multipuerto con buffers de almacenamiento y enlaces dúplex • El Buffered Distributer proporciona conectividad dúplex, como un conmutador,
pero no es tan caro ya que es una extensión de un repetidor. • Tiene un buffer de entrada para cada puerto donde se encolan las tramas
recibidas. Internamente, posee un bus compartido de forma que las tramas recibidas por un puerto son enviadas a todos los demás (como en un Hub),
• Sólo se admiten conexiones a terminales finales o conmutadores (no se permiten conexiones en cascada). No tiene tabla de direcciones.
• Todos los terminales deben trabajar en modo dúplex y ser capaces de admitir tramas “PAUSE” C ando los b ffers de entrada se llenan se en ían tramastramas “PAUSE”. Cuando los buffers de entrada se llenan, se envían tramas “PAUSE” a los terminales con el objeto de realizar contención hacia atrás y de esta manera, no se pierden tramas por desbordamiento de colas.
• El motivo del desarrollo del Buffered Distributor es su coste comparado con un• El motivo del desarrollo del Buffered Distributor es su coste comparado con un conmutador Gigabit.
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES TOPOLOGÍAS I
CONMUTADOR- CONMUTADOR
SERVIDORESSERVIDORES SERVIDORESSERVIDORES
100 Mbps 100 Mbps100 Mbps 100 Mbps
100 Mbps
100 Mbps 100 Mbps100 Mbps 100 Mbps
MÓDULOS
100 Mbps100 Mbps100 Mbps 100 Mbps100 Mbps100 Mbps
1000 Mbps
100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps100 Mbps
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES TOPOLOGÍAS II
SERVIDOR DE ALTAS PRESTACIONES
1000 Mbps
SERVIDOR
100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps
HUB HUB HUB
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Limitaciones Conmutadores
• No limita el dominio de broadcast• No limita tráfico multicast• No limita tráfico multicast• Susceptible a bucles (loops)
Se resuelve con Spanning Tree pero–Se resuelve con Spanning Tree, pero» Aumenta complejidad» Puede tener convergencia lenta» Puede tener convergencia lenta
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Redes de Área Local VirtualesRedes de Área Local Virtuales
VIRTUAL LANs (VLANs)
• Separar el switch en varios switches ‘virtuales’
• Cada VLAN es un dominio de broadcast• Gestión de red y servicios seguridad• Gestión de red y servicios seguridad• Se pueden enlazar dos o más switches
que comparten VLANs (VLAN trunking)que comparten VLANs (VLAN trunking)• Comunicación entre VLANs requiere un
router routerrouter router– VLAN <>Subred IP
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES
Identificación de VLANs• Por puertoo pue to
– El método más común» Impide el movimiento del puesto de trabajo
• el 20 % de los puestos se mueven cada año• el 20 % de los puestos se mueven cada año
• Tabla de direcciones MACDirección MAC VLAN
1212354145121 11212354145121 12389234873743 2 3045834758445 2 5483573475843 15483573475843 1
• Por dirección IP– Switch N3 ó Multinivel
• Por etiqueta 802.1Q– Campo adicional en la cabecera de trama
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Tipos de VLANTipos de VLAN
• Estáticas– Asignadas manualmente por el administrador
Ti tid d h h bi– Tiene sentido cuando no hay muchos cambios – Ventaja: simplicidad
• DinámicasDinámicas– Se crea una base de datos centralizada Se crea una
base de datos centralizadaMAC > VLAN– MAC -> VLAN
– Al conectar una estación, el switch la asigna a la VLAN correspondiente
– Conveniente cuando hay muchos cambios– Desventaja: Complejidad
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Etiquetado de Tramas (I)Etiquetado de Tramas (I)
IEEE 802.1Q
• Se agrega una identificación a cada trama para diferenciar a qué VLAN pertenece
• El switch que recibe una trama etiquetada puede:
Reenviarla a través de otro puerto troncal– Reenviarla a través de otro puerto troncal (sin modificar)
– Reenviarla a través de un puerto de enlace, previamente quitando la etiquetapreviamente quitando la etiqueta
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Etiquetado de Tramas (II)Etiquetado de Tramas (II)
IEEE 802.1Q• Estándar de la IEEE para etiquetado de tramas• Introduce un encabezado de etiqueta dentro del
b d Eth t d é d l di ióencabezado Ethernet, después de la dirección MAC origen
• Permite 4095 VLANs individuales• Permite 4095 VLANs individuales
Acceso y RALAcceso y RAL
REDES DE COMPUTADORES Etiquetado de Tramas (III)Etiquetado de Tramas (III)
FORMATO TRAMA IEEE 802.1Q
Dir. Dir. CRCtado
r
P á b l TPID TCI rtyp
e
D .DESTINO
D .ORIGEN
CRC
6 6 2 42 - 1496 4
Datos
Delim
itPreámbulo
7 1
TPID TCI
2
Ethe
r
2
• TPID = Tag Protocol IDg– Corresponde a Ethernet Type – 8100 equivale a una etiqueta 802.1Q
• TCI = Tag Control Information– Incluye el VLAN ID y otra información de control
i id d
Acceso y RALAcceso y RAL
como prioridad
REDES DE COMPUTADORES VLAN Etiquetas 802.1Qq
VLAN2VLAN1
VLAN1
Acceso y RALAcceso y RAL
VLAN2