presentacion wlan
Post on 05-Feb-2016
213 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
1
Redes de Comunicación II
Módulo II. Redes de área local
Tema 5. Redes LAN
Tema 5. LAN 2
Índice
• Introducción• ArquitecturaArquitectura• Capa física• Subcapa MAC• Subcapa MAC• Supcapa de enlace
IEEE 802 3 i t Eth t• IEEE 802.3 y sistema Ethernet• IEEE 802.5: Token Ring• Ethernet de alta velocidad y Gigabit• Fiber Distributed Data Interface (FDDI)• LANs inalámbricas y estándar IEEE 802.11
Tema 5. LAN 3
Introducción• Características fundamentales▫ Distancia de cobertura relativamente pequeña (cientos de metros)▫ Medio de transmisión compartidoMedio de transmisión compartido
Requiere protocolos de acceso al medio (MAC)▫ Velocidad de transmisión elevada (hasta Gbps)▫ BER muy pequeña (10-8)BER muy pequeña (10 8)▫ Gestión: corresponde al propietario
Alcance limitado, recinto privado• ObjetivosObjetivos▫ Compartir recursos hardware y software
Impresoras, servidores,…▫ Comunicación
• Usos básicos▫ Redes domésticas▫ Redes pequeñas empresasedes peque as e p esas
Tema 5. LAN 4
Arquitectura
Capas SuperioresCapas Superiores
Subcapa de enlaceCapa de
Subcapa MAC
penlace
Capa física
Tema 5. LAN
Capa física
5
Capa físicaMedios y tipos de transmisión
• Medios de transmisión▫ Par trenzado. Ejemplo: sistema 100BASE-T
100BASE T significa: 100 Mbps transmisión en banda base par100BASE-T significa: 100 Mbps, transmisión en banda base, par trenzado
▫ Cable coaxial. Ejemplo: redes de cable▫ Fibra óptica Ejemplo: sistema 100BASE-FX▫ Fibra óptica. Ejemplo: sistema 100BASE-FX▫ Aire. Redes LAN inalámbrica (WLAN)• Tipo de transmisión
B d B▫ Banda BaseRepresentación: XBASEY
▫ Banda ancha Se denota como: XBROADYX: velocidad de transmisión, en MbpsY: relacionada con las características del medio de transmisión
b ó d l d d bl10BASE5: 10 Mbps, transmisión en BB, 500 m de longitud de cable100BASE-T: 100 Mbps, transmisión en banda base, par trenzado
Tema 5. LAN
Capa física
6
Capa físicaCódigos de línea y modulaciones
• Código de línea▫ Manchester (en Ethernet)
M h t dif i l ( d ill d▫ Manchester diferencial (en redes en anillo con paso de testigo)
▫ 4B5B/NRZI en redes en anillo basadas en fibra óptica (FDDI) y Ethernet de alta velocidad
• Transmisión en banda ancha• Transmisión en banda ancha ▫ Modulación digital
ASKFSKFSKBPSK, QPSK, 16-QAM, 64-QAMModulación multi-portadora OFDM
Tema 5. LAN
Capa física
7
Capa física Topología: bus, árbol, anillo y estrella
• Topología en bus▫ Estaciones distribuidas linealmente a lo largo del g
medio de transmisión▫ La transmisión de una estación
Se propaga en ambos sentidosSe recibe en el resto de las estaciones
Terminadores pasivos (óhmicos) para absorber señal y evitar reflexiones
Terminador
Medio de transmisión:- Par de cobre
Terminador - Coaxial- Fibra óptica
Estación (host)
Tema 5. LAN
Capa física
8
Capa física Topología: bus, árbol, anillo y estrella
• Topología en Árbol▫ Varios busesVarios buses
Conectados a un punto común (“punto raíz”)Punto
raíz
Tema 5. LAN
Capa física
9
Capa física Topología: bus, árbol, anillo y estrella
• Topología en Anillo▫ Estaciones distribuidas a lo largo de un medio deEstaciones distribuidas a lo largo de un medio de
transmisión cerrado (sin extremos)▫ La transmisión efectuada por una estación se propagaLa transmisión efectuada por una estación se propaga
por el medio de transmisión y termina llegando▫ Sentido de propagación único para evitar colisionesp p g p
anillo
host
Tema 5. LAN
Capa física
10
Capa física Topología: bus, árbol, anillo y estrella
• Topología en Estrella▫ Todas las estaciones conectadas a un hub
host
Todas las estaciones conectadas a un hub▫ El hub retransmite los datos▫ Dos tipos de hubsDos tipos de hubs
De difusiónRetransmisión hacia todas las estaciones o host
Hub
De conmutaciónRetransmisión solo hacia el host destino
Tema 5. LAN
Capa física
11
Capa física Interfaces de conexión
• Interfaz de la conexión de las estaciones al medio de transmisióntransmisión• Consiste en una tarjeta NIC (Network Interface Card)• Ejemplo: RJ-45• Ejemplo: RJ-45
Tema 5. LAN
Capa de enlace
12
Capa de enlaceSubcapa MAC (Medium Access Control)
• En este tema: CSMA/CD y “Paso de testigo”▫ CSMA/CD
Carrier Sense Multiple Access/Collision DetectionProceso
Cuando un ordenador quiere transmitir “escucha el bus”Cuando un ordenador quiere transmitir, escucha el bus▫ Sí está ocupado, entonces espera un tiempo aleatorio▫ Si está libre, comienza a transmitirSi hay colisión:Si hay colisión:▫ Para la transmisión▫ Emite “señal de atasco”
E i l i ( di i i b bilid d d▫ Espera tiempo aleatorio (para disminuir probabilidad de nueva colisión
Si crece el número de estaciones, aumenta la probabilidad de l ócolisión
Tema 5. LAN
Capa de enlace
13
Capa de enlaceSubcapa MAC (Medium Access Control)
d iPaso de testigo1. El testigo
circula por el medio
2. A drena el testigo y genera una tramatoken
AB
genera una trama hacia B
token
ABB
3. B copia la trama
4. A drena su trama y regenera el testigo
AB AB
regenera el testigo
BB
Tema 5. LAN
Capa de enlace
14
Capa de enlaceSubcapa de enlace
• Protocolo más utilizado: LLC (Logical Link Control)▫ Descrito en IEEE 802.2Descrito en IEEE 802.2▫ trama LLC:
4 campos (origen, destino, control de flujo, datos)4 campos (origen, destino, control de flujo, datos)encapsulada sobre el campo de datos de la trama MAC
cabecera DATOSPDU de capas superiores
cabecera DATOSPDU LLC
DATOScabecera colaPDU MAC
Tema 5. LAN 15
Estándar LAN IEEE 802.3 y sistema Ethernet
• Características del sistema Ethernet▫ Topología: en bus▫ Velocidad de transmisión: 10 Mbpsp▫ Transmisión: en banda base▫ Codificación: Manchester▫ Medio de transmisión: coaxial
• Tomando como referencia Ethernet, IEEE especificó el estándar 802.3▫ Sistemas 10BASE5 y 10BASE2
Ob l tObsoletosTopología en bus
▫ 10BASE-TTopología en estrella
Fibra ópticat dTopología en estrella
Medio de transmisión: par trenzado▫ 10BASE-F
Topología en estrella Hub
o par trenzado
Medio de transmisión: fibra óptica
Tema 5. LAN
k
16
LAN IEE 802.5: Token RingTopología en anillo. Protocolo MAC de paso de testigo
1. El testigo circula por el medio
2. A drena el testigo y genera una tramatoken
AB
genera una trama hacia B
token
ABB
3. B copia la trama
4. A drena su trama y regenera el testigo
AB AB
regenera el testigo
BB
Tema 5. LAN 17
Ethernet de Alta Velocidad y Gigabit
• Notas introductorias▫ Los estándares IEEE estudiados hasta ahora seLos estándares IEEE estudiados hasta ahora se
consideran básicos ya que:La velocidad de transmisión que consiguen es pequeña para q g p q palgunas aplicaciones actualesConstituyen la base conceptual de otros estándares más
d j lavanzados, como por ejemplo:▫ Fast Ethernet▫ Ethernet Gigabitg▫ Fiber Distributed Data Interface (FDDI)▫ Wireless LAN (WLAN)
Tema 5. LAN 18
Ethernet de Alta Velocidad y Gigabit• Fast Ethernet▫ Norma IEEE 802.3u
V l id d 100 Mb▫ Velocidad:100 Mbps▫ Compatible con estándar a 10 Mbps▫ Técnicas de codificación distintas de la del estándar IEEE
802.3. Ejemplo: 4B/5B-NRZI▫ 100BASE-T:
Par trenzado UTP Cat 5Par trenzado UTP Cat.5 Longitud máxima: 100 m.Topología en estrella
▫ 100BASE F:Hub
▫ 100BASE-F:Fibra ópticaLongitud máxima: 2 kmTopología en estrella Fibra óptica
o coaxial
Tema 5. LAN 19
Ethernet de Alta Velocidad y Gigabit
• Ethernet Gigabit▫ Norma IEEE 802.3zNorma IEEE 802.3z▫ Velocidad: 1000 Mbps = 1 Gbps▫ Codificación: 8B/10BCodificación: 8B/10B▫ Topología en estrella, pero en este caso conmutada▫ Soporta distintos medios de transmisión: Hub de
ióSoporta distintos medios de transmisión:Par trenzado (1000BASE-T) Fibra óptica monomodo (1000BASE-LX)
conmutación
Fibra óptica monomodo (1000BASE LX)Fibra óptica multimodo (1000BASE-SX)
Hub
Tema 5. LAN 20
Fiber Distributed Data Interface (FDDI)
• Similar a IEEE 802.5▫ Topología en anillo
LAN “1”p g
▫ Técnica de acceso al medio: paso de testigo▫ Amplio uso como red troncal (backbone) para la
interconexión de otras LANs• Características básicas
V l id d d i ió 100 Mb▫ Velocidad de transmisión: 100 Mbps▫ Codificación: 4B/5B-NRZI▫ Soporta distintos medios de transmisión:
LAN “2”
▫ Soporta distintos medios de transmisión:Par trenzado para distancias máximas en trono a 100 m. Fibra óptica para longitud de anillo de 200 km y con hastaFibra óptica para longitud de anillo de 200 km y con hasta 500 estaciones conectadas
Tema 5. LAN 21
E ió
WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)Estación
móvil (portátil)
Estaciónbase
• Introducción▫ Motivación
Satisfacer necesidades de movilidad
ME
Satisfacer necesidades de movilidadDar cobertura en lugares difíciles de cablearAñadir nuevos ordenadores
▫ Principales tecnologías de acceso inalámbrico
BSME
▫ Principales tecnologías de acceso inalámbricoInfrarrojos Espectro expandidoMicroondas de banda estrecha
nm) 900≈(GHz) 2≈(
Accesoinalámbrico Célula
ME
Microondas de banda estrecha
▫ AplicacionesAmpliación de redes LAN
GHz) 2010( −≈
CélulaAmpliación de redes LANInterconexión de edificiosAcceso nómadaRedes “ad hoc”Redes ad hoc
Tema 5. LAN 22
WLAN y estándar IEEE 802 11 (Wi Fi)WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)Ejemplo de WLAN con dos celdas
MEME
ME
MEBSAccess point (AP)
MEME
BSMEME
Célula 2ME
ME
Célula 1
LANltroncal
cableada
Tema 5. LAN 23
WLAN y estándar IEEE 802 11 (Wi Fi)WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)Arquitectura conceptual de 802.11
Extended Service Set (ESS)“Conjunto de servicios ampliado”(conexión de varios BBS con el sistemas de
distrib ción a tra és de na parte f ncional deldistribución a través de una parte funcional del AP llamada portal)
Sistema de distribuciónBasic Service Area (BBA)
“Area básica de servicios”(área geográfica de cobertura)
ME
ME AP
ME
ME APME
ME
ME
ME
BSS ME
ME AP
BSS BSS ME
ME AP
BSS
B i S i S (BBS)
ME
ME
ME
ME
Basic Service Set (BBS)“Conjunto básico de servicios”
(Se corresponde en la práctica con una celda)
Tema 5. LAN 24
WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)• Tecnologías WLAN
▫ WLAN de infrarrojos▫ WLAN de espectro expandidop p▫ WLAN de microondas de banda estrecha
▫ WLAN de infrarrojosVentajasj
Reflexión difusa▫ Cobertura en toda la habitaciónLuz infrarroja no atraviesa paredes
á h h▫ Más seguras, no hay escuchas▫ En cada habitación, una WLAN de IREquipos sencillos y baratos▫ Modulación ASKModulación ASK
InconvenientesLa radiación IR contenida en la luz solar y artificial es una fuente de ruido▫ Para mantener la S/N hay que aumentar la potencia del transmisor pero sin
superar un límite (daños en los ojos, consumo excesivo)
Tema 5. LAN 25
WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)
• Técnicas de transmisión en WLAN de IR▫ Direccional
Enlace punto a puntoLargo alcance si hay “línea de visión”Ej l t difi iEjemplo: para conectar edificios
▫ OmnidireccionalME
BS
▫ Difusión
Tema 5. LAN 26
WLAN y estándar IEEE 802 11 (Wi Fi)WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)Resumen propiedades WLAN de IR
LAN de Infrarrojos
IR difuso IR haz directo
Velocidad (Mbps) 1- 4 1- 10
¿Estacionario o móvil? Estacionario / Móvil Estacionario con LOS(Line of Sight)( f g )
Alcance (m) 15 - 60 25
Longitud de onda 900 nmg
Modulación ASK
Pot. radiada -
MAC CSMA CSMA
Tema 5. LAN 27
WLAN y estándar IEEE 802 11 (Wi Fi)WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)WLAN de espectro expandido
Espectro expandido
Salto de frecuencia Secuencia directa
Velocidad (Mbps) 1-3 2-50
¿Estacionario o móvil? Estacionario/Móvil
Estacionario/Móvil
Alcance (m) 30-100 30-250Alcance (m) 30 100 30 250
Frecuencia ~ 900 MHZ~ 2,4 GHz~ 5,7 GHz 5,7 GHz
Modulación FSK QPSK
Pot. radiada <1 W
MAC CSMA CSMA
Tema 5. LAN 28
WLAN y estándar IEEE 802 11 (Wi Fi)WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)WLAN de radio
RadioMi d d b d t hMicroondas de banda estrecha
Velocidad (Mbps) 10-20
¿Estacionario o móvil? Estacionario/Móvil¿Estacionario o móvil? Estacionario/Móvil
Alcance (m) 10-40
Frecuencia ~ 900 MHZFrecuencia 900 MHZ~ 5,5 GHz~ 19 GHz
Modulación QPSKModulación QPSK
Pot. radiada 25 mW
MAC CSMA
Tema 5. LAN 29
WLAN y estándar IEEE 802 11 (Wi Fi)WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)Comparativa accesos
Infrarrojo Espectro expandido RadioIR dif IR h di t S lt d S i Mi d dIR difuso IR haz directo Salto de
frecuenciaSecuencia
directaMicroondas de banda estrecha
Velocidad (Mbps)
1-4 1-10 1-3 2-50 10-20
(Mbps)
¿Estacionario o móvil?
Estacionario/Móvil
Estacionario con LOS
Estacionario/Móvil
Estacionario/Móvil
Estacionario/Móvil
Alcance (m) 15-60 25 30-100 30-250 10-40
Longitud de onda/ f i
900 nm ~ 900 MHZ~ 2,4 GHz~ 5,7 GHz
~ 900 MHZ~ 5,5 GHz~ 19 GHzfrecuencia 5,7 GHz 19 GHz
Modulación ASK FSK QPSK QPSK
Pot. radiada < 1 W 25 mW
MAC CSMA CSMA CSMA CSMA CSMA
Tema 5. LAN 30
WLAN y estándar IEEE 802.11 (Wi-Fi)• Nota: OFDM-WLAN
top related