red ethernet
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Se trata de un documento sobre red de área local LAN (Ethernet), sus estándares y evolución.TRANSCRIPT
Ing. Luis Fernández
RED ETHERNET
RED ETHERNET
Ethernet
Red de área local (LAN) de conmutación de paquetes creada a principios de la década de 1970 en Xerox PARC.
Estándares:
En 1978 Xerox, Intel y Digital generaron un estándar para Ethernet. IEEE 802.3 es el estándar compatible creado por IEEE.
La evolución de Ethernet consta de tres etapas:
Thick-Wire Ethernet Thin-Wire Ethernet Twisted Pair Ethernet
Thick Ethernet
Cable
Cable coaxial de 0,5 pulgada de diámetro.
Extensión máxima del cable: 500 [m].
Entre la tarjeta de red Ethernet y el cable coaxial se necesita un circuito llamado “transceiver”.
Cubierta aislante exteriorProtección metálica trenzada
Relleno PolietilenoCable conductor central
Entre la tarjeta de red Ethernet y el cable coaxial se necesita un circuito llamado “transceiver”.
Transceiver
Tarjeta de Red
Protección
metálica trenzada
Cable central
La conexión entre el
transceiver y el cable (“tap”)se realiza a
través de un pequeño
agujero en las capas
externas del cable o
usando una “T”.
Transceiver
Tarjeta de Red
El transceiver cumple las siguientes funcio-nes:sensar las señales del ethertraducir las señales del ether (análogas) a señales digitales y viceversa
Transceiver
Tarjeta de Red
El cable que conecta el transceiver
con la tarjeta de red se
llama Attachment
Unit Interface (AUI)
Transceiver
Tarjeta de Red
Las funciones del AUI son:suministrar la energía necesaria para que el trans-ceiver pueda ope-rarenviar las seña-les que controlan la operación del transceiverenviar la infor-mación enviada o recibida
Tarjeta de Red
Bus del computador
AUI
transceiver
ether (cable coaxial)
Transceiver
Computador A Computador B
AUIAUI
Ethernet Cable
Thin-Wire Ethernet
Pensada para ambientes con poca interferencia eléctrica (como las oficinas), Thin-Wire Ethernet utiliza un cable más delgado (Þ más barato, más flexible).
El transceiver se incorpora a la tarjeta de red (se elimina el AUI). Los conectores a la red se incorporan en la tarjeta de red. Debido a su menor blindaje, Thin-Wire Ethernet no puede instalarse cerca de
motores o equipos eléctricos de potencia. Cubre distancias menores que Thick-Wire Ethernet y soporta menos computadores
conectados a la red.
Cable coaxial delgado (thin
Ethernet cable) con conector BNC
Terminador para Thin Ethernet
T para Thin
Ethernet
En una Thin Ethernet, la red se forma conectando los computadores directamente de uno a otro.
Conector para Thin Ethernet: el conector T se conecta directamente a la tarjeta de red.
Computador A Computador B
Thin Ethernet Cable
Thin-Wire Ethernet
Para agregar un nuevo computador a la red, basta unirlo a la cadena. Es importante que en ambos extremos de la cadena existan terminadores. Si un computador se desconecta, la red falla si no se coloca un terminador.
Twisted Pair Ethernet (Ethernet de par trenzado)
El computador se conecta a Ethernet usando un par de cables de cobre convencional, sin aislación.
Tres computadores conectados en una thin Ethernet
El par trenzado es más barato que el cable coaxial y además se elimina el problema de la caída de la red por la desconexión de un usuario.
Twisted Pair Ethernet (Ethernet de par trenzado
En este esquema, para conectarse a la red, cada computador se conecta a un hub (esta conexión no debe exceder los 100 metros).
Los conectores son del tipo RJ45.
El esquema de par trenzado se conoce como 10Base-T.
Indica velocidad (10Mbps)
Indica el medioT: Twisted pairF: Glass Fiber
Conector 10Base-T, que se enchufa en la hembra RJ-45.
HUB
Computador A Computador B
Conexión al Hub
Hub 10Base-T, con cables 10Base-T que conectan a los computadores al hub.
El hub entrega la misma comunicación que los cables de Thick o Thin Ethernet.
Simplemente se trata de una alternativa del cableado.
En la actualidad, existen los tres tipos de redes en distintas instituciones (aunque la más común es la de par trenzado).
Por este motivo, la mayoría de las tarjetas de red vienen con los tres tipos de conectores:
Hub 10Base-T, con cables 10Base-T que conectan a los computadores al hub.
Thick Ethernet AUI
Thin Ethernet BNC
Twisted Pair Ethernet RJ45
Algunas imágenes de Adaptadores
Conector RJ45para 10Base-T
Conector BNC para Thinnet
Conector AUIpara Thicknet
Adaptador AUI-a-10Base-T, usado para conectar una
tarjeta de red con un conector AUI a una
red con un esquema 10BAse-T.
AUI
Adaptador AUI-a-10Base-T. Este adaptador está conectado directamente en la puerta AUI del computador, con lo que se elimina el cable AUI.
Propiedades de una Ethernet
Topología de Bus: todas las estaciones comparten un único canal de comunicación.
Adaptador AUI-a-thinnet adapter, para conectar una tarjeta de red con AUI a una Thin Ethernet.
La información se difunde por el bus a 10Mbps
Todas las estaciones reciben todas las transmisiones que
se realicen
Propiedades de una Ethernet
Propiedades de una Ethernet
Mecanismo de entrega de la información del “mejor esfuerzo”.
El HW no entrega
información al emisor acerca de la recepción
de la información por
el receptor(en una capa superior, TCP se encarga de
esto)
Propiedades de una Ethernet
El control de acceso al bus es distribuido
Pasos a seguir para iniciar una transmisión
Sensar el canal para ver si está desocupado. Si no se detecta una transmisión, el computador comienza a transmitir. La transmisión está limitada en el tiempo de duración (existe un tamaño máximo
del paquete de información a transmitir). Entre paquete y paquete, el transmisor espera un tiempo para permitir que otra
estación realice su transmisión.
Detección y Recuperación de Colisiones
En el canal pueden ocurrir colisiones cuando dos estaciones comienzan a transmitir al mismo tiempo.
El control de acceso al bus es distribuidoNo existe una entidad central
que asigne permisos de
acceso al bus
El esquema de acceso al bus se conoce como Carrier Sense Multiple Access with Collision
Detect (CSMA/CD).
La detección de una colisión se lleva a cabo mediante el monitoreo continuo del cable por parte del transceiver (CD: Collision Detect)
La recuperación de una colisión se lleva a cabo a través de las siguientes etapas:
Se aborta la transmisión Cada estación espera un tiempo aleatorio después de la primera colisión e intenta
transmitir. Si ocurre una segunda colisión (por tiempos demasiado cercanos), las estaciones
esperan el doble del tiempo e intentan transmitir. Si ocurre una n-ésima colisión, las estaciones esperan 2n veces el tiempo inicial.
Direcciones Ethernet de Hardware
Las direcciones Ethernet se componen de 48 bits. Cada tarjeta de red conectada a una Ethernet tiene asignada una dirección Ethernet
única. Para evitar duplicaciones de direcciones, los fabricantes de tarjetas compran
bloques de direcciones (IEEE administra el espacio de direcciones Ethernet).
Existen tres tipos de direcciones Ethernet:
Unicast Multicast Broadcast
Formato de un frame en Ethernet
Los frames son de largo variable: entre 64 y 1518 octetos.
8 oct
6 oct
6 oct
2 oct
64 a 1500 octetos
4 oct
CRCDatosTipo de frameDirección fuenteDirección destinoPreambulo (sinc.)
Extendiendo Ethernet
El cable del bus de una Ethernet tiene un límite en longitud. Se necesita un método para cubrir distancias mayores.
Para extender la longitud del cable, existen los repetidores.
Un repetidor traspasa señales de un cable a otro (regeneración).
No pueden ponerse más de dos repetidores entre dos máquinas.
Ejemplo: repetidores usados para extender Ethernet en un edificio.
Un bridge es un repetidor con inteligencia: no replica el ruido, los errores o los frames malformados.
Más detalles en las páginas 30 y 31 de la bibliografía.
R R R
Piso 1
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Piso 3