8/18/2019 Topologías Internet

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Introducción a Ethernet

Ethernet (también conocido como estándar IEEE 802.3) es un estándar de transmisión de datos para

redes de área local que se basa en el siguiente principio:

Todos los equipos en una red Ethernet están conectados a la misma línea de

comunicación compuesta por cables cilíndricos.

Se distinguen diferentes variantes de tecnología Ethernet según el tipo el diámetro de los cables

utili!ados:

• "#$ase%: el cable que se usa es un cable coa&ial delgado' llamado thin Ethernet 

• "#$ase: el cable que se usa es un cable coa&ial grueso' llamado thick Ethernet 

• "#$ase*+: se utili!an dos cables tren!ados (la + significa twisted pair ) alcan!a una

velocidad de "# ,bps

• "##$ase*-.: permite alcan!ar una velocidad de "## ,bps al usar una fibra óptica

multimodo (la - es por Fiber )

•"##$ase*+.: es similar al "#$ase*+ pero con una velocidad "# veces maor ("## ,bps)

• "###$ase*+: utili!a dos pares de cables tren!ados de categoría permite una velocidad de

" gigabite por segundo

• "###$ase*S.: se basa en fibra óptica multimodo utili!a una longitud de onda corta (la S es

 por short ) de /# nanómetros (00# a /1# nm)

• "###$ase*2.: se basa en fibra óptica multimodo utili!a una longitud de onda larga (la 2

es por long ) de "3# nanómetros ("%0# a "3 nm)

Abreviatura Nombre Cable Conector Velocidad Puertos

"#$ase%Ethernet delgado

(+hin Ethernet)

4able coa&ial (# 5hms) de

diámetro delgado$64 "# ,b7s "/ m

"#$ase Ethernet grueso(+hic8 Ethernet)

4able coa&ial de diámetroancho ("#'"1 mm)

$64 "#,b7s ## m

"#$ase*+ Ethernet estándar 9ar tren!ado (categoría 3) ;*< "# ,b7s "## m

"##$ase*+.Ethernet velo! (-ast

Ethernet)

=oble par tren!ado (categoría

);*< "## ,b7s "## m

"##$ase*-.Ethernet velo! (-ast

Ethernet)

-ibra óptica multimodo (tipo

1%'7"%)  "## ,b7s % 8m

"###$ase*+ Ethernet >igabit=oble par tren!ado (categoría

);*< "### ,b7s "## m

"###$ase*2. Ethernet >igabit-ibra óptica monomodo o

multimodo  "### ,b7s # m

"###$ase*S. Ethernet >igabit -ibra óptica multimodo "###,bit7s

# m

"#>$ase*S Ethernet de "#

>igabits-ibra óptica multimodo "# >bit7s ## m

"#>$ase*2.<Ethernet de "#

>igabits-ibra óptica multimodo "# >bit7s ## m

Ethernet es una tecnología mu usada a que su costo no es mu elevado

El principio de transmisión

+odos los equipos de una red Ethernet están conectados a la misma línea de transmisión lacomunicación se lleva a cabo por medio de la utili!ación un protocolo denominado CSMAC!

(Carrier Sense M"ltiple Access with Collision !etect  que significa que es un protocolo de acceso

múltiple que monitorea la portadora: detecci#n de portadora  detección de colisiones)

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4on este protocolo cualquier equipo está autori!ado a transmitir a través de la línea en cualquier 

momento sin ninguna prioridad entre ellos Esta comunicación se reali!a de manera simple:

• 4ada equipo verifica que no haa ninguna comunicación en la línea antes de transmitir

• Si dos equipos transmiten simultáneamente' entonces se produce una colisión (o sea' varias

tramas de datos se ubican en la línea al mismo tiempo)

• 2os dos equipos interrumpen su comunicación esperan un período de tiempo aleatorio'

luego una ve! que el primero ha e&cedido el período de tiempo' puede volver a transmitir

Este principio se basa en varias limitaciones:

• 2os paquetes de datos deben tener un tama?o má&imo

• =ebe e&istir un tiempo de espera entre dos transmisiones

El tiempo de espera varía según la frecuencia de las colisiones:

• 2uego de la primera colisión' un equipo espera una unidad de tiempo

• 2uego de la segunda colisión' un equipo espera dos unidades de tiempo

• 2uego de la tercera colisión' un equipo espera cuatro unidades de tiempo

• 9or supuesto' con una cantidad menor de tiempo aleatorio adicional

Ethernet conmutada

2a topología de Ethernet descripta hasta ahora ha sido la de Ethernet compartida (cualquier mensa@e

transmitido es escuchado por todos los equipos conectados el ancho de banda disponible es

compartido por todos los equipos)

=urante muchos a?os se ha dado un desarrollo importante: la Ethernet conmutada

2a topología física sigue siendo la de una estrella pero está organi!ada alrededor de un conmutador 

El conmutador usa mecanismos de filtrado conmutación mu similares a los utili!ados por las

 puertas de enlace donde se han utili!ado estas técnicas por mucho tiempo

Anspecciona las direcciones de origen destino de los mensa@es' genera una tabla que le permite

saber qué equipo se conecta a qué puerto del conmutador (en general este proceso se hace por auto

aprendi!a@e' es decir' de manera automática pero el administrador del conmutador puede reali!ar 

a@ustes adicionales)

Bl conocer el puerto receptor' el conmutador sólo transmitirá el mensa@e al puerto adecuado

mientras que los otros puertos permanecerán libres para otras transmisiones que pueden ser 

reali!adas simultáneamente

4omo resultado' cada intercambio puede llevarse a cabo a una velocidad nominal (maor división

de ancho de banda)' sin colisiones con un aumento considerable en el ancho de banda de la red

(también a una velocidad nominal)

4on respecto a saber si todos los puertos de un conmutador pueden comunicarse al mismo sin

 perder los mensa@es' eso es algo que depende de la calidad del conmutador (non blocking switch)

=ado que los conmutadores posibilitan evitar colisiones que las tecnologías "#7"##7"### base

+(.) cuentan con circuitos separados para la transmisión la recepción (un par tren!ado por 

dirección de transmisión)' la maoría de los conmutadores modernos permiten desactivar la

detección cambiar a modo full dúple& (bidireccional) en los puertos =e esta forma' los equipos

 pueden transmitir recibir al mismo tiempo' lo que también contribue al rendimiento de la red

El modo full dúple& es interesante' en especial' para los servidores que poseen muchos clientes

2os conmutadores Ethernet modernos también detectan la velocidad de transmisión que cadaequipo utili!a (a"tosensing ) si el equipo admite varias velocidades ("#' "## o "### megabits7seg)

comien!a a negociar con él para seleccionar tanto una velocidad como el modo de transmisión:

semi dúple& o full dúple& Esto permite contar con un almacenamiento de equipos con distintos

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rendimientos (por e@emplo' un con@unto de equipos con varias configuraciones hardCare)

4omo el tráfico transmitido recibido a no se transmite a todos los puertos' se hace más difícil

rastrear lo que está pasando Esto contribue a la seguridad general de la red' que es un tema de

suma importancia en la actualidad

9or último' el uso de conmutadores hace posible la construcción de redes geográficamente más

grandes En la Ethernet compartida' un mensa@e debe poder esperar a cualquier otro equipo duranteun período de tiempo específico ( slot ti$e) sin el cual el mecanismo de detección de colisiones

(4S,B74=) no funcione correctamente

Esto a no se aplica en los conmutadores Ethernet 2a distancia a no es limitada' e&cepto por los

límites técnicos del medio utili!ado (fibra óptica o par tren!ado' la potencia de la se?al transmitida

la sensibilidad del receptor' etcétera)

Principios de la red en anillo

2a red en anillo es una tecnología de acceso a redes que se basa en el principio de comunicación

sucesiva' es decir' cada equipo de la red tiene la oportunidad de comunicarse en determinadomomento Dn to8en (o paquete de datos) circula en bucle de un equipo a otro' determina qué

equipo tiene derecho a transmitir información

4uando un equipo tiene el to8en puede transmitir durante un período de tiempo determinado

=espués' el to8en pasa al equipo siguiente

En realidad' los equipos de una red en anillo no están distribuidos en un bucle' sino que están

conectados mediante un e&pedidor (denominado ,BD o "nidad de acceso a $"ltiestaciones) que

otorga a cada uno la oportunidad de hablar de modo sucesivo

Tecnología LAN FI

2a tecnología 2B6 -==A (siglas en inglés que se traducen como inter%a& de datos distrib"ida por 

 %ibra) es una tecnología de acceso a redes a través líneas de  %ibra #ptica =e hecho' son dos anillos:

el anillo  pri$ario el anillo  sec"ndario' que permite capturar los errores del primero 2a -==A

es una red en anillo que posee detección corrección de errores (de ahí' la importancia del segundo

anillo)

El to8en circula entre los equipos a velocidades mu altas Si no llega a un equipo después de un

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determinado periodo de tiempo' el equipo considera que se ha producido un error en la red

2a topología de la -==A se parece bastante a la de una red en anillo con una peque?a diferencia: un

equipo que forma parte de una red -==A también puede conectarse al hub de una ,BD desde una

segunda red En este caso' obtendremos un siste$a biconectado

AT!" !odo de trans#erencia asíncrono

AT!  ( Modo de trans%erencia as'ncrono) es una tecnología de red reciente que' a diferencia de

Ethernet' red en anillo  -==A' permite la transferencia simultánea de datos vo! a través de la

misma línea

El B+, fue desarrollado con 46E+ Bl contrario de las redes sincrónicas (como las redes

telefónicas' por e@emplo)' en donde los datos se transmiten de manera sincrónica' es decir' el ancho

de banda se comparte (multiple&ado) entre los usuarios según una desagregación temporaria' una

red B+, transfiere datos de manera asíncrona' lo que significa que transmitirá los datos cuando

 pueda ,ientras que las redes sincrónicas no transmiten nada si el usuario no tiene nada para

transmitir' la red B+, usará estos vacíos para transmitir otros datos' Flo que garanti!a un ancho de banda más óptimo

,ultiple&ación temporaria

Bdemás' las redes B+, sólo transmiten paquetes en forma de celdas con una longitud de 3 btes

( btes de encabe!ado </ btes de datos) e incluen identificadores que permiten dar a conocer 

la  calidad del servicio (GoS)' entre otras cosas 2a calidad de servicio representa un indicador de

 prioridad para paquetes que dependen de la velocidad de red actual

9or lo tanto' B+, posibilita la transferencia de datos a velocidades que van desde % ,bps a más

de 1%% ,bps (incluso se espera que las velocidades alcancen más de % >bps a través de la fibra

óptica) =ebido a que el hardCare necesario para redes B+, es costoso' los operadores de

telecomunicaciones las utili!an básicamente para líneas de larga distancia