Gallardo a Punt Es

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Una red es un conjunto de computadoras conectadas entre sí en una base permanente. Esto puede significar dos computadoras conectadas sobre un mismo escritorio, o miles de computadoras alrededor de todo el mundo conectadas a través de Internet. Ventajas: Permite que los usuarios compartan sus equipos cómo scanners o impresoras. Al reducir el número de unidades a comprar se reducen los costos de inversión. Permite que los usuarios puedan acceder a datos almacenados en otras computadoras. Esto mantiene a todos actualizados con los datos más recientes ya que todo se encuentra en el mismo archivo, en lugar de tener que hacer copias de los archivos que se convierten inmediatamente en anticuados. Hasta puede hacer que los usuarios corran programas as que no se hallan instalados en sus propias computadoras sino, en alguna otra parte de la red. Esto reduce el esfuerzo de los administradores de las redes para mantener los programas correctamente configurados y ahorra mucho espacio de almacenamiento. Desventajas: Acceder a cualquier información a lo largo de una red es más lento que acceder a su propia computadora. Una mayor complejidad añade nuevos problemas para manejar. Es posible una menor adaptación individual en los programas y carpetas compartidas. Todos tendrán que seguir las mismas con- venciones para guardar y para nombrar los archivos para que así también los otros puedan encontrar los archivos correctos. Compartir resulta duro para algunas personas! LAN Un LAN es una red de área local (Local Area Network). Esto incluye aquellas redes, dónde las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas. Una LAN podría estar en una misma oficina, dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre sí. El gráfico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados cómo una LAN.

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Page 1: Gallardo a Punt Es

Una red es un conjunto de computadoras conectadas entre siacute en una base permanente Esto puede significar dos computadoras conectadas sobre un mismo escritorio o miles de computadoras alrededor de todo el mundo conectadas a traveacutes de Internet

Ventajas Permite que los usuarios compartan sus equipos coacutemo scanners o impresoras Al reducir el nuacutemero de unidades a comprar se reducen los costos de inversioacuten

Permite que los usuarios puedan acceder a datos almacenados en otras computadoras Esto mantiene a todos actualizados con los datos maacutes recientes ya que todo se encuentra en el mismo archivo en lugar de tener que hacer copias de los archivos que se convierten inmediatamente en anticuados Hasta puede hacer que los usuarios corran programas as que no se hallan instalados en sus propias computadoras sino en alguna otra parte de la red Esto reduce el esfuerzo de los administradores de las redes para mantener los programas correctamente configurados y ahorra mucho espacio de almacenamiento

Desventajas Acceder a cualquier informacioacuten a lo largo de una red es maacutes lento que acceder a su propia computadora

Una mayor complejidad antildeade nuevos problemas para manejar

Es posible una menor adaptacioacuten individual en los programas y carpetas compartidas Todos tendraacuten que seguir las mismas con- venciones para guardar y para nombrar los archivos para que asiacute tambieacuten los otros puedan encontrar los archivos correctos

Compartir resulta duro para algunas personas

LAN

Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute

El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN

Una WAN es una Wide Area Network o sea una red dentro de un aacuterea grande

Parece que no hay una liacutenea muy clara entre eacutestas dos designaciones (LAN Y WAN) una WAN seriacutea muy uacutetil para grandes empresas con oficinas o faacutebricas en lugares muy separados entre ellos

Sentildeales

Se usan dos tipos de sentildeales para la transmisioacuten de datos

Digitales y Anaacutelogas

Un sentildeales digital es una corriente de 0 y 1 Porque este tipo es muy apropiado para su usen las computadoras

Una sentildeal anaacuteloga usa variaciones (modulaciones) en una sentildeal para enviar informacioacuten Es especialmente uacutetil para datos en forma de ondas como las ondas del sonido Las sentildeales anaacutelogas son las que usan normalmente su liacutenea de teleacutefono y sus parlantes

Moacutedems

Frecuentemente las comunicaciones entre computadoras usan el sistema telefoacutenico para por lo menos una parte del canal Se necesita un dispositivo para traducir entre la liacutenea telefoacutenica de tipo anaacutelogo y la computadora que es digital Tal dispositivo es el moacutedem palabra que viene de Modular Demodular que es lo que un moacutedem hace Modula una sentildeal digital de la computadora transformaacutendola en una anaacuteloga para poder mandar los datos a traveacutes de la liacutenea telefoacutenica Despueacutes para una sentildeal entrante anaacuteloga demodula la sentildeal convirtieacutendola en una digital

Pese a que son bastante pequentildeos los moacutedems son dispositivos muy complejos Hay demasiados comandos protocolos y opciones de configuracioacuten disponibles Una vez que establezca un moacutedem funcionando bien por primera vez no se tendraacute despueacutes que lidiar mucho con eacutel Hurra

Velocidad de Transmisioacuten

Cuando se trata de medir la velocidad de transmisioacuten de un moacutedem hay abundante confusioacuten

Tasa de transferencia rendimiento o throughput es el teacutermino para todo el proceso - se refiere a cuaacutentos datos se mueven durante una cierta cantidad de tiempo Puesto que el moacutedem es soacutelo una parte del proceso del movimiento de datos adquirir un moacutedem maacutes raacutepido puede no resultar en conseguir acelerar el traslado de los datos

Hay dos clases de cosas diferentes a medir el proceso digital y el proceso anaacutelogo

DigitalLa velocidad de la transmisioacuten digital se mide en bits por segundo (bps) Son velocidades comunes de los moacutedems 288 Kbps 336 Kbps y 56 Kbps donde la K significa mil Los dispositivos completamente digitales (discutidos maacutes abajo) son mucho maacutes raacutepidos Cuanto maacutes raacutepido desde luego es mejor Una velocidad de 2400 bps enviariacutea un texto de 20-paacuteginas tipeado a un espacio en 5 minutos (Esto es LENTO)

Anaacuteloga El lado anaacutelogo es medido en baudios doacutende 1 baudio es un cambio por segundo en la sentildeal Muchos usan bps y baudios coacutemo si fueran la misma cosa Para velocidades de 2400 bps y menores eso es verdad pero no para las velocidades maacutes elevadas donde por cada cambio de sentildeal se transmite maacutes de un bit

Son de banda ancha y utilizan la tecnologiacutea ADSL (LINEA DE SUSCRIPCION DISIBUIDA ASIMEacuteTRICA)

Existen tres tipos de moacutedem

Externos que se enchufan a un puerto serie en la parte de atraacutes de la computadora

Ventajas Llevarse a otra computadora faacutecilmente No ocupa un zoacutecalo adentro de la computadoraLas luces al frente muestran queacute estaacute haciendo el moacutedem

Desventajas Ocupa espacio sobre la mesa Agrega maacutes cables a la marantildea

InternosAquiacute la liacutenea telefoacutenica se conecta directamente a la plaqueta a traveacutes de la parte de atraacutes de la computadora

Ventajas Ahorra espacio sobre la mesaAhorra un cable

Desventajas Requiere un zoacutecalo interno para perifeacuterico (Estos pueden agotarse) Deben usar un software para que muestre las luces indicadoras de que es lo que hace el moacutedem

AcuacutesticosAquiacute el teleacutefono se coloca dentro del dispositivo que se conecta a la computadora (La tecnologiacutea vieja No muchos de eacutestos alrededor de maacutes )

Ventajas Puede usar el teleacutefono sin necesidad de mover el cable del mismo

Desventajas Voluminoso La conexioacuten es maacutes propensa a captar la estaacutetica e interferencias Solamente puede usarse con un tipo de aparato de teleacutefono standard

21 MEDIOS DE TRANSMISION DE LA COMUNICACIOacuteN

Con canales para las comunicaciones tan complejos necesitamos estar atentos a las capacidades y limitaciones de los variados medios que se utilizan actualmente

Se entienden por Medios de Transmisioacuten los materiales fiacutesicos que son usados para transmitir datos entre las computadoras

Ligadas por medio de cables de los que hay 3 clases

Trenzado ((liacuteneas telefoacutenicas) Ventaja faacutecil de empalmar

de bajo precio

Desventaja Sujeto a interferencias como la estaacutetica y los

ruidos

Coaxial (alambre redondo aislado) Ventaja No susceptible a interferencias

Transmite maacutes raacutepido

Desventaja

Pesado y voluminosoNecesidad de un reforzador seguacuten la distancia

Liacutenea de Fibra oacuteptica

(glass fibers) Ventaja Maacutes pequentildea

LivianaRaacutepida (velocidad de la luz) No hay interferencias

Desventaja

De alto precioDifiacutecil para instalar o modificar

Transmisioacuten

Para distancias maacutes largas entran en juego o cuaacutendo cables no son praacutecticos otros medios de transmisioacuten

Para entender las comunicaciones de hoy en diacutea es necesario comprender algunos aspectos de la naturaleza que nos rodea

Si observamos la naturaleza estamos rodeados de fenoacutemenos que involucran el concepto de ondas desde la simpleza de una nota musical hasta la luz de las estrellas que llega a nuestros ojos Como podraacute adivinar quienes realmente dominan este campo son los fiacutesicos a nosotros nos basta con saber que las ondas pueden ser emitida por una fuente que viaja a cierta velocidad (dependiendo de la frecuencia de la onda) y que son susceptibles de ser captadas por un receptor

Sin cable (infrarrojo luz radio) Ventaja Flexible

PortaacutetilDesventaja

Maacutes lento que las conexiones de cableSujeto a interferencias

Microondas (Microwave)

Ventaja Velocidad de la luzUsa unos pocos lugares

Desventaja

Se propagan solamente en la liacutenea visual

Sateacutelite

Ventaja Siempre a la vistaDesventaja

Posicionamiento y descenso muy caros

Tipos de Moacutedems Digitales

Moacutedem de ISDN

(Integrated Services Digital Network) - Servicios Integrados de Red Digital - un dispositivo digital que utiliza una liacutenea telefoacutenica digital Deberiacutea llamarse adaptador terminal pero el nombre moacutedem ya ha sido adoptado por costumbre Un dispositivo ISDN es capaz de tener velocidades maacutes altas que un moacutedem normal 64 Kbps para una sola liacutenea y 128 Kbps para una liacutenea dual garantizada Los adaptadores ISDN cuestan maacutes que los moacutedems normales y tambieacuten requieren hacer convenios especiales con las compantildeiacuteas telefoacutenicas (y por supuesto maacutes $$ para ellos) Las liacuteneas de fibra oacuteptica son mejores para las mayores velocidades de transmisioacuten de las ISDN pero los cables de cobre usados en la mayoriacutea de las casas y oficinas tambieacuten funcionaraacuten

Nota Para obtener las velocidades maacutes altas de su moacutedem ISDN necesitaraacute una plaqueta de alta velocidad en la computadora IO (entradasalida) para ser conectada con el moacutedem

Cable modemSe conecta a su liacutenea de TELEVISIOacuteN por cable y puede recibir a una velocidad de hasta 15 Mbps Usted debe ser abonado al servicio de una compantildeiacutea de TELEVISIOacuteN por cable que tambieacuten proporciona servicio de datos Necesitaraacute una caja de cable especial a la que usted conectaraacute su televisor y computadora Usted estaraacute compartiendo la liacutenea con todos los clientes de cable conectados a su liacutenea de cable particular La velocidad real de transmisioacuten que obtendraacute dependeraacute de cuaacutentas personas esteacuten usando el cable al mismo tiempo Una vez que el cable moacutedem se vuelva popular en su barrio su velocidad se reduciraacute notoriamente Probablemente todaviacutea seraacute maacutes raacutepido que el ISDN

DSL (maacutes llamoacute exactamente ADSL)(Asymmetric Digital Subscriber Line) - Subscriptor de Liacutenea Digital Asimeacutetrica - una nueva tecnologiacutea que permite un solo cableado telefoacutenico de liacutenea normal para servir al mismo tiempo para las llamadas telefoacutenicas normales y los datos digitales

Un moacutedem de ADSL recibe los datos a velocidades que van de 512 Kbps a 8Mbps y depende del tipo particular de servicio iexclIncluso el tipo maacutes lento es 4 veces maacutes raacutepido que el mejor ISDN

La velocidad de la transmisioacuten (upload) es mucho maacutes lento asiacute la parte asimeacutetrica del nombre repleto para esta clase del servicio Eso no es un problema para la mayoriacutea de las gente desde que ellos no necesitan transmitir (upload) muchos datos a la vez

Ademaacutes de su gran velocidad ADSL no requiere una liacutenea telefoacutenica separada y usted se halla conectado todo el tiempo No necesitaraacute ninguacuten discado y marcado telefoacutenico maacutes Puede usar un teleacutefono normal en la misma liacutenea y al mismo tiempo en que usted navega por Internet iexclNo recibiraacute ninguacuten tono de ocupado al llamar a sus amigos y parientes

Otra ventaja maacutes es que puede conectar faacutecilmente usted mismo a todas las nuevas partes Esto ahorra muchas contrariedades ya que usted no tendraacute que esperar que el operador de la compantildeiacutea telefoacutenica o de cable se presente

Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos

La tabla de maacutes abajo lo ayudaraacute a ver simplemente cuaacutento maacutes raacutepidas son las diferentes velocidades de transmisioacuten Para interpretar la tabla mire la velocidad en la fila de maacutes arriba que estaacute en kilobytes por segundo Abajo usted veraacute cuaacutento tiempo toma transferir 1 MB 10 MB y 1000 MB a esa velocidad Compruebe la uacuteltima fila Esta realmente muestra la diferencia entre los moacutedems analoacutegicos y los de tipo digital iexclLos tiempos bajan de diacuteas a horas o incluso a minutos

Recuerde que simplemente porque su dispositivo pueda enviar y recibir a una cierta velocidad no significa que funcionaraacute realmente a ese ritmo Hay muchos otros factores en el

canal de comunicaciones que pueden reducir la velocidad de transmisioacuten de su valor maacuteximo

Rendimiento [Throughput]

(Kbps)

144 288 50 ISDN128

256 Cable1544

ADSL8000

Tamantildeo de Archivo Tiempo de Transferencia de Archivo

1 MB 926min

463min

26min

1min

3125s

518s

1s

10 MB 154hr

463min

266min

104min

52 min

518s

10s

1000 MB(gigabyte)

64diacuteas

32diacuteas

185diacuteas

174 hr

86hr

14hr

166min

212 PROBLEMAS CON LAS SENtildeALES Y LAS COMUNICACIONES

LIMITANTES

PROPAGACIONATENUACIONREFLEXIONRUIDOCOLISIONES

3 Protocolos

Para comunicarse entre siacute los moacutedems tienen que intercambiar una buena cantidad de informacioacuten dado que hay muchas clases y velocidades distintas Esos son los chirridos y ruidos raros que puede escuchar cuando el moacutedem estaacute tratando de conectarse Es la conversacioacuten de un moacutedem equivalente al ldquo Bueno y iquestquien soacutes vosrdquo ldquoiquestHablas en mi lenguajerdquo ldquoQuizaacutes se pueda encontrar un lenguaje comuacuten para que eacutestos tipos se puedan conectarrdquo

Un moacutedem digital no hace ruidos (es una ventaja) pero debe hacer el mismo tipo de negociacioacuten con el dispositivo del otro extremo para proponer un idioma comuacuten llamado Protocolo

Un protocolo es el que define que informacioacuten se intercambia y en queacute orden Los nombres de los protocolos son una v Por esto veraacute cosas coacutemo v25bis v34 y v120 Algunos protocolos son maacutes estables y raacutepidos que otros para ciertas tareas

4- TIPOS DE MODULACION

TIPOS DE MODULACIOacuteN

En este capitulo se encuentran resumidas las nociones baacutesicas para comprender el proceso que sufre una informacioacuten que se desea hacer llegar a un corresponsal a traveacutes de una sentildeal de radio ya sea esta un voz una imagen o bien datos informaacuteticos pues todo resulta a efectos de transmisioacuten sonido

La modulacioacuten nace de la necesidad de transportar una informacioacuten a traveacutes del espacio Este es un proceso mediante el cual dicha informacioacuten (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisioacuten

MODULACIOacuteN DE AMPLITUD (AM)

Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del paraacutemetro de la misma sobre el que se actuacutee

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 2: Gallardo a Punt Es

Sentildeales

Se usan dos tipos de sentildeales para la transmisioacuten de datos

Digitales y Anaacutelogas

Un sentildeales digital es una corriente de 0 y 1 Porque este tipo es muy apropiado para su usen las computadoras

Una sentildeal anaacuteloga usa variaciones (modulaciones) en una sentildeal para enviar informacioacuten Es especialmente uacutetil para datos en forma de ondas como las ondas del sonido Las sentildeales anaacutelogas son las que usan normalmente su liacutenea de teleacutefono y sus parlantes

Moacutedems

Frecuentemente las comunicaciones entre computadoras usan el sistema telefoacutenico para por lo menos una parte del canal Se necesita un dispositivo para traducir entre la liacutenea telefoacutenica de tipo anaacutelogo y la computadora que es digital Tal dispositivo es el moacutedem palabra que viene de Modular Demodular que es lo que un moacutedem hace Modula una sentildeal digital de la computadora transformaacutendola en una anaacuteloga para poder mandar los datos a traveacutes de la liacutenea telefoacutenica Despueacutes para una sentildeal entrante anaacuteloga demodula la sentildeal convirtieacutendola en una digital

Pese a que son bastante pequentildeos los moacutedems son dispositivos muy complejos Hay demasiados comandos protocolos y opciones de configuracioacuten disponibles Una vez que establezca un moacutedem funcionando bien por primera vez no se tendraacute despueacutes que lidiar mucho con eacutel Hurra

Velocidad de Transmisioacuten

Cuando se trata de medir la velocidad de transmisioacuten de un moacutedem hay abundante confusioacuten

Tasa de transferencia rendimiento o throughput es el teacutermino para todo el proceso - se refiere a cuaacutentos datos se mueven durante una cierta cantidad de tiempo Puesto que el moacutedem es soacutelo una parte del proceso del movimiento de datos adquirir un moacutedem maacutes raacutepido puede no resultar en conseguir acelerar el traslado de los datos

Hay dos clases de cosas diferentes a medir el proceso digital y el proceso anaacutelogo

DigitalLa velocidad de la transmisioacuten digital se mide en bits por segundo (bps) Son velocidades comunes de los moacutedems 288 Kbps 336 Kbps y 56 Kbps donde la K significa mil Los dispositivos completamente digitales (discutidos maacutes abajo) son mucho maacutes raacutepidos Cuanto maacutes raacutepido desde luego es mejor Una velocidad de 2400 bps enviariacutea un texto de 20-paacuteginas tipeado a un espacio en 5 minutos (Esto es LENTO)

Anaacuteloga El lado anaacutelogo es medido en baudios doacutende 1 baudio es un cambio por segundo en la sentildeal Muchos usan bps y baudios coacutemo si fueran la misma cosa Para velocidades de 2400 bps y menores eso es verdad pero no para las velocidades maacutes elevadas donde por cada cambio de sentildeal se transmite maacutes de un bit

Son de banda ancha y utilizan la tecnologiacutea ADSL (LINEA DE SUSCRIPCION DISIBUIDA ASIMEacuteTRICA)

Existen tres tipos de moacutedem

Externos que se enchufan a un puerto serie en la parte de atraacutes de la computadora

Ventajas Llevarse a otra computadora faacutecilmente No ocupa un zoacutecalo adentro de la computadoraLas luces al frente muestran queacute estaacute haciendo el moacutedem

Desventajas Ocupa espacio sobre la mesa Agrega maacutes cables a la marantildea

InternosAquiacute la liacutenea telefoacutenica se conecta directamente a la plaqueta a traveacutes de la parte de atraacutes de la computadora

Ventajas Ahorra espacio sobre la mesaAhorra un cable

Desventajas Requiere un zoacutecalo interno para perifeacuterico (Estos pueden agotarse) Deben usar un software para que muestre las luces indicadoras de que es lo que hace el moacutedem

AcuacutesticosAquiacute el teleacutefono se coloca dentro del dispositivo que se conecta a la computadora (La tecnologiacutea vieja No muchos de eacutestos alrededor de maacutes )

Ventajas Puede usar el teleacutefono sin necesidad de mover el cable del mismo

Desventajas Voluminoso La conexioacuten es maacutes propensa a captar la estaacutetica e interferencias Solamente puede usarse con un tipo de aparato de teleacutefono standard

21 MEDIOS DE TRANSMISION DE LA COMUNICACIOacuteN

Con canales para las comunicaciones tan complejos necesitamos estar atentos a las capacidades y limitaciones de los variados medios que se utilizan actualmente

Se entienden por Medios de Transmisioacuten los materiales fiacutesicos que son usados para transmitir datos entre las computadoras

Ligadas por medio de cables de los que hay 3 clases

Trenzado ((liacuteneas telefoacutenicas) Ventaja faacutecil de empalmar

de bajo precio

Desventaja Sujeto a interferencias como la estaacutetica y los

ruidos

Coaxial (alambre redondo aislado) Ventaja No susceptible a interferencias

Transmite maacutes raacutepido

Desventaja

Pesado y voluminosoNecesidad de un reforzador seguacuten la distancia

Liacutenea de Fibra oacuteptica

(glass fibers) Ventaja Maacutes pequentildea

LivianaRaacutepida (velocidad de la luz) No hay interferencias

Desventaja

De alto precioDifiacutecil para instalar o modificar

Transmisioacuten

Para distancias maacutes largas entran en juego o cuaacutendo cables no son praacutecticos otros medios de transmisioacuten

Para entender las comunicaciones de hoy en diacutea es necesario comprender algunos aspectos de la naturaleza que nos rodea

Si observamos la naturaleza estamos rodeados de fenoacutemenos que involucran el concepto de ondas desde la simpleza de una nota musical hasta la luz de las estrellas que llega a nuestros ojos Como podraacute adivinar quienes realmente dominan este campo son los fiacutesicos a nosotros nos basta con saber que las ondas pueden ser emitida por una fuente que viaja a cierta velocidad (dependiendo de la frecuencia de la onda) y que son susceptibles de ser captadas por un receptor

Sin cable (infrarrojo luz radio) Ventaja Flexible

PortaacutetilDesventaja

Maacutes lento que las conexiones de cableSujeto a interferencias

Microondas (Microwave)

Ventaja Velocidad de la luzUsa unos pocos lugares

Desventaja

Se propagan solamente en la liacutenea visual

Sateacutelite

Ventaja Siempre a la vistaDesventaja

Posicionamiento y descenso muy caros

Tipos de Moacutedems Digitales

Moacutedem de ISDN

(Integrated Services Digital Network) - Servicios Integrados de Red Digital - un dispositivo digital que utiliza una liacutenea telefoacutenica digital Deberiacutea llamarse adaptador terminal pero el nombre moacutedem ya ha sido adoptado por costumbre Un dispositivo ISDN es capaz de tener velocidades maacutes altas que un moacutedem normal 64 Kbps para una sola liacutenea y 128 Kbps para una liacutenea dual garantizada Los adaptadores ISDN cuestan maacutes que los moacutedems normales y tambieacuten requieren hacer convenios especiales con las compantildeiacuteas telefoacutenicas (y por supuesto maacutes $$ para ellos) Las liacuteneas de fibra oacuteptica son mejores para las mayores velocidades de transmisioacuten de las ISDN pero los cables de cobre usados en la mayoriacutea de las casas y oficinas tambieacuten funcionaraacuten

Nota Para obtener las velocidades maacutes altas de su moacutedem ISDN necesitaraacute una plaqueta de alta velocidad en la computadora IO (entradasalida) para ser conectada con el moacutedem

Cable modemSe conecta a su liacutenea de TELEVISIOacuteN por cable y puede recibir a una velocidad de hasta 15 Mbps Usted debe ser abonado al servicio de una compantildeiacutea de TELEVISIOacuteN por cable que tambieacuten proporciona servicio de datos Necesitaraacute una caja de cable especial a la que usted conectaraacute su televisor y computadora Usted estaraacute compartiendo la liacutenea con todos los clientes de cable conectados a su liacutenea de cable particular La velocidad real de transmisioacuten que obtendraacute dependeraacute de cuaacutentas personas esteacuten usando el cable al mismo tiempo Una vez que el cable moacutedem se vuelva popular en su barrio su velocidad se reduciraacute notoriamente Probablemente todaviacutea seraacute maacutes raacutepido que el ISDN

DSL (maacutes llamoacute exactamente ADSL)(Asymmetric Digital Subscriber Line) - Subscriptor de Liacutenea Digital Asimeacutetrica - una nueva tecnologiacutea que permite un solo cableado telefoacutenico de liacutenea normal para servir al mismo tiempo para las llamadas telefoacutenicas normales y los datos digitales

Un moacutedem de ADSL recibe los datos a velocidades que van de 512 Kbps a 8Mbps y depende del tipo particular de servicio iexclIncluso el tipo maacutes lento es 4 veces maacutes raacutepido que el mejor ISDN

La velocidad de la transmisioacuten (upload) es mucho maacutes lento asiacute la parte asimeacutetrica del nombre repleto para esta clase del servicio Eso no es un problema para la mayoriacutea de las gente desde que ellos no necesitan transmitir (upload) muchos datos a la vez

Ademaacutes de su gran velocidad ADSL no requiere una liacutenea telefoacutenica separada y usted se halla conectado todo el tiempo No necesitaraacute ninguacuten discado y marcado telefoacutenico maacutes Puede usar un teleacutefono normal en la misma liacutenea y al mismo tiempo en que usted navega por Internet iexclNo recibiraacute ninguacuten tono de ocupado al llamar a sus amigos y parientes

Otra ventaja maacutes es que puede conectar faacutecilmente usted mismo a todas las nuevas partes Esto ahorra muchas contrariedades ya que usted no tendraacute que esperar que el operador de la compantildeiacutea telefoacutenica o de cable se presente

Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos

La tabla de maacutes abajo lo ayudaraacute a ver simplemente cuaacutento maacutes raacutepidas son las diferentes velocidades de transmisioacuten Para interpretar la tabla mire la velocidad en la fila de maacutes arriba que estaacute en kilobytes por segundo Abajo usted veraacute cuaacutento tiempo toma transferir 1 MB 10 MB y 1000 MB a esa velocidad Compruebe la uacuteltima fila Esta realmente muestra la diferencia entre los moacutedems analoacutegicos y los de tipo digital iexclLos tiempos bajan de diacuteas a horas o incluso a minutos

Recuerde que simplemente porque su dispositivo pueda enviar y recibir a una cierta velocidad no significa que funcionaraacute realmente a ese ritmo Hay muchos otros factores en el

canal de comunicaciones que pueden reducir la velocidad de transmisioacuten de su valor maacuteximo

Rendimiento [Throughput]

(Kbps)

144 288 50 ISDN128

256 Cable1544

ADSL8000

Tamantildeo de Archivo Tiempo de Transferencia de Archivo

1 MB 926min

463min

26min

1min

3125s

518s

1s

10 MB 154hr

463min

266min

104min

52 min

518s

10s

1000 MB(gigabyte)

64diacuteas

32diacuteas

185diacuteas

174 hr

86hr

14hr

166min

212 PROBLEMAS CON LAS SENtildeALES Y LAS COMUNICACIONES

LIMITANTES

PROPAGACIONATENUACIONREFLEXIONRUIDOCOLISIONES

3 Protocolos

Para comunicarse entre siacute los moacutedems tienen que intercambiar una buena cantidad de informacioacuten dado que hay muchas clases y velocidades distintas Esos son los chirridos y ruidos raros que puede escuchar cuando el moacutedem estaacute tratando de conectarse Es la conversacioacuten de un moacutedem equivalente al ldquo Bueno y iquestquien soacutes vosrdquo ldquoiquestHablas en mi lenguajerdquo ldquoQuizaacutes se pueda encontrar un lenguaje comuacuten para que eacutestos tipos se puedan conectarrdquo

Un moacutedem digital no hace ruidos (es una ventaja) pero debe hacer el mismo tipo de negociacioacuten con el dispositivo del otro extremo para proponer un idioma comuacuten llamado Protocolo

Un protocolo es el que define que informacioacuten se intercambia y en queacute orden Los nombres de los protocolos son una v Por esto veraacute cosas coacutemo v25bis v34 y v120 Algunos protocolos son maacutes estables y raacutepidos que otros para ciertas tareas

4- TIPOS DE MODULACION

TIPOS DE MODULACIOacuteN

En este capitulo se encuentran resumidas las nociones baacutesicas para comprender el proceso que sufre una informacioacuten que se desea hacer llegar a un corresponsal a traveacutes de una sentildeal de radio ya sea esta un voz una imagen o bien datos informaacuteticos pues todo resulta a efectos de transmisioacuten sonido

La modulacioacuten nace de la necesidad de transportar una informacioacuten a traveacutes del espacio Este es un proceso mediante el cual dicha informacioacuten (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisioacuten

MODULACIOacuteN DE AMPLITUD (AM)

Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del paraacutemetro de la misma sobre el que se actuacutee

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 3: Gallardo a Punt Es

Anaacuteloga El lado anaacutelogo es medido en baudios doacutende 1 baudio es un cambio por segundo en la sentildeal Muchos usan bps y baudios coacutemo si fueran la misma cosa Para velocidades de 2400 bps y menores eso es verdad pero no para las velocidades maacutes elevadas donde por cada cambio de sentildeal se transmite maacutes de un bit

Son de banda ancha y utilizan la tecnologiacutea ADSL (LINEA DE SUSCRIPCION DISIBUIDA ASIMEacuteTRICA)

Existen tres tipos de moacutedem

Externos que se enchufan a un puerto serie en la parte de atraacutes de la computadora

Ventajas Llevarse a otra computadora faacutecilmente No ocupa un zoacutecalo adentro de la computadoraLas luces al frente muestran queacute estaacute haciendo el moacutedem

Desventajas Ocupa espacio sobre la mesa Agrega maacutes cables a la marantildea

InternosAquiacute la liacutenea telefoacutenica se conecta directamente a la plaqueta a traveacutes de la parte de atraacutes de la computadora

Ventajas Ahorra espacio sobre la mesaAhorra un cable

Desventajas Requiere un zoacutecalo interno para perifeacuterico (Estos pueden agotarse) Deben usar un software para que muestre las luces indicadoras de que es lo que hace el moacutedem

AcuacutesticosAquiacute el teleacutefono se coloca dentro del dispositivo que se conecta a la computadora (La tecnologiacutea vieja No muchos de eacutestos alrededor de maacutes )

Ventajas Puede usar el teleacutefono sin necesidad de mover el cable del mismo

Desventajas Voluminoso La conexioacuten es maacutes propensa a captar la estaacutetica e interferencias Solamente puede usarse con un tipo de aparato de teleacutefono standard

21 MEDIOS DE TRANSMISION DE LA COMUNICACIOacuteN

Con canales para las comunicaciones tan complejos necesitamos estar atentos a las capacidades y limitaciones de los variados medios que se utilizan actualmente

Se entienden por Medios de Transmisioacuten los materiales fiacutesicos que son usados para transmitir datos entre las computadoras

Ligadas por medio de cables de los que hay 3 clases

Trenzado ((liacuteneas telefoacutenicas) Ventaja faacutecil de empalmar

de bajo precio

Desventaja Sujeto a interferencias como la estaacutetica y los

ruidos

Coaxial (alambre redondo aislado) Ventaja No susceptible a interferencias

Transmite maacutes raacutepido

Desventaja

Pesado y voluminosoNecesidad de un reforzador seguacuten la distancia

Liacutenea de Fibra oacuteptica

(glass fibers) Ventaja Maacutes pequentildea

LivianaRaacutepida (velocidad de la luz) No hay interferencias

Desventaja

De alto precioDifiacutecil para instalar o modificar

Transmisioacuten

Para distancias maacutes largas entran en juego o cuaacutendo cables no son praacutecticos otros medios de transmisioacuten

Para entender las comunicaciones de hoy en diacutea es necesario comprender algunos aspectos de la naturaleza que nos rodea

Si observamos la naturaleza estamos rodeados de fenoacutemenos que involucran el concepto de ondas desde la simpleza de una nota musical hasta la luz de las estrellas que llega a nuestros ojos Como podraacute adivinar quienes realmente dominan este campo son los fiacutesicos a nosotros nos basta con saber que las ondas pueden ser emitida por una fuente que viaja a cierta velocidad (dependiendo de la frecuencia de la onda) y que son susceptibles de ser captadas por un receptor

Sin cable (infrarrojo luz radio) Ventaja Flexible

PortaacutetilDesventaja

Maacutes lento que las conexiones de cableSujeto a interferencias

Microondas (Microwave)

Ventaja Velocidad de la luzUsa unos pocos lugares

Desventaja

Se propagan solamente en la liacutenea visual

Sateacutelite

Ventaja Siempre a la vistaDesventaja

Posicionamiento y descenso muy caros

Tipos de Moacutedems Digitales

Moacutedem de ISDN

(Integrated Services Digital Network) - Servicios Integrados de Red Digital - un dispositivo digital que utiliza una liacutenea telefoacutenica digital Deberiacutea llamarse adaptador terminal pero el nombre moacutedem ya ha sido adoptado por costumbre Un dispositivo ISDN es capaz de tener velocidades maacutes altas que un moacutedem normal 64 Kbps para una sola liacutenea y 128 Kbps para una liacutenea dual garantizada Los adaptadores ISDN cuestan maacutes que los moacutedems normales y tambieacuten requieren hacer convenios especiales con las compantildeiacuteas telefoacutenicas (y por supuesto maacutes $$ para ellos) Las liacuteneas de fibra oacuteptica son mejores para las mayores velocidades de transmisioacuten de las ISDN pero los cables de cobre usados en la mayoriacutea de las casas y oficinas tambieacuten funcionaraacuten

Nota Para obtener las velocidades maacutes altas de su moacutedem ISDN necesitaraacute una plaqueta de alta velocidad en la computadora IO (entradasalida) para ser conectada con el moacutedem

Cable modemSe conecta a su liacutenea de TELEVISIOacuteN por cable y puede recibir a una velocidad de hasta 15 Mbps Usted debe ser abonado al servicio de una compantildeiacutea de TELEVISIOacuteN por cable que tambieacuten proporciona servicio de datos Necesitaraacute una caja de cable especial a la que usted conectaraacute su televisor y computadora Usted estaraacute compartiendo la liacutenea con todos los clientes de cable conectados a su liacutenea de cable particular La velocidad real de transmisioacuten que obtendraacute dependeraacute de cuaacutentas personas esteacuten usando el cable al mismo tiempo Una vez que el cable moacutedem se vuelva popular en su barrio su velocidad se reduciraacute notoriamente Probablemente todaviacutea seraacute maacutes raacutepido que el ISDN

DSL (maacutes llamoacute exactamente ADSL)(Asymmetric Digital Subscriber Line) - Subscriptor de Liacutenea Digital Asimeacutetrica - una nueva tecnologiacutea que permite un solo cableado telefoacutenico de liacutenea normal para servir al mismo tiempo para las llamadas telefoacutenicas normales y los datos digitales

Un moacutedem de ADSL recibe los datos a velocidades que van de 512 Kbps a 8Mbps y depende del tipo particular de servicio iexclIncluso el tipo maacutes lento es 4 veces maacutes raacutepido que el mejor ISDN

La velocidad de la transmisioacuten (upload) es mucho maacutes lento asiacute la parte asimeacutetrica del nombre repleto para esta clase del servicio Eso no es un problema para la mayoriacutea de las gente desde que ellos no necesitan transmitir (upload) muchos datos a la vez

Ademaacutes de su gran velocidad ADSL no requiere una liacutenea telefoacutenica separada y usted se halla conectado todo el tiempo No necesitaraacute ninguacuten discado y marcado telefoacutenico maacutes Puede usar un teleacutefono normal en la misma liacutenea y al mismo tiempo en que usted navega por Internet iexclNo recibiraacute ninguacuten tono de ocupado al llamar a sus amigos y parientes

Otra ventaja maacutes es que puede conectar faacutecilmente usted mismo a todas las nuevas partes Esto ahorra muchas contrariedades ya que usted no tendraacute que esperar que el operador de la compantildeiacutea telefoacutenica o de cable se presente

Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos

La tabla de maacutes abajo lo ayudaraacute a ver simplemente cuaacutento maacutes raacutepidas son las diferentes velocidades de transmisioacuten Para interpretar la tabla mire la velocidad en la fila de maacutes arriba que estaacute en kilobytes por segundo Abajo usted veraacute cuaacutento tiempo toma transferir 1 MB 10 MB y 1000 MB a esa velocidad Compruebe la uacuteltima fila Esta realmente muestra la diferencia entre los moacutedems analoacutegicos y los de tipo digital iexclLos tiempos bajan de diacuteas a horas o incluso a minutos

Recuerde que simplemente porque su dispositivo pueda enviar y recibir a una cierta velocidad no significa que funcionaraacute realmente a ese ritmo Hay muchos otros factores en el

canal de comunicaciones que pueden reducir la velocidad de transmisioacuten de su valor maacuteximo

Rendimiento [Throughput]

(Kbps)

144 288 50 ISDN128

256 Cable1544

ADSL8000

Tamantildeo de Archivo Tiempo de Transferencia de Archivo

1 MB 926min

463min

26min

1min

3125s

518s

1s

10 MB 154hr

463min

266min

104min

52 min

518s

10s

1000 MB(gigabyte)

64diacuteas

32diacuteas

185diacuteas

174 hr

86hr

14hr

166min

212 PROBLEMAS CON LAS SENtildeALES Y LAS COMUNICACIONES

LIMITANTES

PROPAGACIONATENUACIONREFLEXIONRUIDOCOLISIONES

3 Protocolos

Para comunicarse entre siacute los moacutedems tienen que intercambiar una buena cantidad de informacioacuten dado que hay muchas clases y velocidades distintas Esos son los chirridos y ruidos raros que puede escuchar cuando el moacutedem estaacute tratando de conectarse Es la conversacioacuten de un moacutedem equivalente al ldquo Bueno y iquestquien soacutes vosrdquo ldquoiquestHablas en mi lenguajerdquo ldquoQuizaacutes se pueda encontrar un lenguaje comuacuten para que eacutestos tipos se puedan conectarrdquo

Un moacutedem digital no hace ruidos (es una ventaja) pero debe hacer el mismo tipo de negociacioacuten con el dispositivo del otro extremo para proponer un idioma comuacuten llamado Protocolo

Un protocolo es el que define que informacioacuten se intercambia y en queacute orden Los nombres de los protocolos son una v Por esto veraacute cosas coacutemo v25bis v34 y v120 Algunos protocolos son maacutes estables y raacutepidos que otros para ciertas tareas

4- TIPOS DE MODULACION

TIPOS DE MODULACIOacuteN

En este capitulo se encuentran resumidas las nociones baacutesicas para comprender el proceso que sufre una informacioacuten que se desea hacer llegar a un corresponsal a traveacutes de una sentildeal de radio ya sea esta un voz una imagen o bien datos informaacuteticos pues todo resulta a efectos de transmisioacuten sonido

La modulacioacuten nace de la necesidad de transportar una informacioacuten a traveacutes del espacio Este es un proceso mediante el cual dicha informacioacuten (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisioacuten

MODULACIOacuteN DE AMPLITUD (AM)

Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del paraacutemetro de la misma sobre el que se actuacutee

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 4: Gallardo a Punt Es

ruidos

Coaxial (alambre redondo aislado) Ventaja No susceptible a interferencias

Transmite maacutes raacutepido

Desventaja

Pesado y voluminosoNecesidad de un reforzador seguacuten la distancia

Liacutenea de Fibra oacuteptica

(glass fibers) Ventaja Maacutes pequentildea

LivianaRaacutepida (velocidad de la luz) No hay interferencias

Desventaja

De alto precioDifiacutecil para instalar o modificar

Transmisioacuten

Para distancias maacutes largas entran en juego o cuaacutendo cables no son praacutecticos otros medios de transmisioacuten

Para entender las comunicaciones de hoy en diacutea es necesario comprender algunos aspectos de la naturaleza que nos rodea

Si observamos la naturaleza estamos rodeados de fenoacutemenos que involucran el concepto de ondas desde la simpleza de una nota musical hasta la luz de las estrellas que llega a nuestros ojos Como podraacute adivinar quienes realmente dominan este campo son los fiacutesicos a nosotros nos basta con saber que las ondas pueden ser emitida por una fuente que viaja a cierta velocidad (dependiendo de la frecuencia de la onda) y que son susceptibles de ser captadas por un receptor

Sin cable (infrarrojo luz radio) Ventaja Flexible

PortaacutetilDesventaja

Maacutes lento que las conexiones de cableSujeto a interferencias

Microondas (Microwave)

Ventaja Velocidad de la luzUsa unos pocos lugares

Desventaja

Se propagan solamente en la liacutenea visual

Sateacutelite

Ventaja Siempre a la vistaDesventaja

Posicionamiento y descenso muy caros

Tipos de Moacutedems Digitales

Moacutedem de ISDN

(Integrated Services Digital Network) - Servicios Integrados de Red Digital - un dispositivo digital que utiliza una liacutenea telefoacutenica digital Deberiacutea llamarse adaptador terminal pero el nombre moacutedem ya ha sido adoptado por costumbre Un dispositivo ISDN es capaz de tener velocidades maacutes altas que un moacutedem normal 64 Kbps para una sola liacutenea y 128 Kbps para una liacutenea dual garantizada Los adaptadores ISDN cuestan maacutes que los moacutedems normales y tambieacuten requieren hacer convenios especiales con las compantildeiacuteas telefoacutenicas (y por supuesto maacutes $$ para ellos) Las liacuteneas de fibra oacuteptica son mejores para las mayores velocidades de transmisioacuten de las ISDN pero los cables de cobre usados en la mayoriacutea de las casas y oficinas tambieacuten funcionaraacuten

Nota Para obtener las velocidades maacutes altas de su moacutedem ISDN necesitaraacute una plaqueta de alta velocidad en la computadora IO (entradasalida) para ser conectada con el moacutedem

Cable modemSe conecta a su liacutenea de TELEVISIOacuteN por cable y puede recibir a una velocidad de hasta 15 Mbps Usted debe ser abonado al servicio de una compantildeiacutea de TELEVISIOacuteN por cable que tambieacuten proporciona servicio de datos Necesitaraacute una caja de cable especial a la que usted conectaraacute su televisor y computadora Usted estaraacute compartiendo la liacutenea con todos los clientes de cable conectados a su liacutenea de cable particular La velocidad real de transmisioacuten que obtendraacute dependeraacute de cuaacutentas personas esteacuten usando el cable al mismo tiempo Una vez que el cable moacutedem se vuelva popular en su barrio su velocidad se reduciraacute notoriamente Probablemente todaviacutea seraacute maacutes raacutepido que el ISDN

DSL (maacutes llamoacute exactamente ADSL)(Asymmetric Digital Subscriber Line) - Subscriptor de Liacutenea Digital Asimeacutetrica - una nueva tecnologiacutea que permite un solo cableado telefoacutenico de liacutenea normal para servir al mismo tiempo para las llamadas telefoacutenicas normales y los datos digitales

Un moacutedem de ADSL recibe los datos a velocidades que van de 512 Kbps a 8Mbps y depende del tipo particular de servicio iexclIncluso el tipo maacutes lento es 4 veces maacutes raacutepido que el mejor ISDN

La velocidad de la transmisioacuten (upload) es mucho maacutes lento asiacute la parte asimeacutetrica del nombre repleto para esta clase del servicio Eso no es un problema para la mayoriacutea de las gente desde que ellos no necesitan transmitir (upload) muchos datos a la vez

Ademaacutes de su gran velocidad ADSL no requiere una liacutenea telefoacutenica separada y usted se halla conectado todo el tiempo No necesitaraacute ninguacuten discado y marcado telefoacutenico maacutes Puede usar un teleacutefono normal en la misma liacutenea y al mismo tiempo en que usted navega por Internet iexclNo recibiraacute ninguacuten tono de ocupado al llamar a sus amigos y parientes

Otra ventaja maacutes es que puede conectar faacutecilmente usted mismo a todas las nuevas partes Esto ahorra muchas contrariedades ya que usted no tendraacute que esperar que el operador de la compantildeiacutea telefoacutenica o de cable se presente

Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos

La tabla de maacutes abajo lo ayudaraacute a ver simplemente cuaacutento maacutes raacutepidas son las diferentes velocidades de transmisioacuten Para interpretar la tabla mire la velocidad en la fila de maacutes arriba que estaacute en kilobytes por segundo Abajo usted veraacute cuaacutento tiempo toma transferir 1 MB 10 MB y 1000 MB a esa velocidad Compruebe la uacuteltima fila Esta realmente muestra la diferencia entre los moacutedems analoacutegicos y los de tipo digital iexclLos tiempos bajan de diacuteas a horas o incluso a minutos

Recuerde que simplemente porque su dispositivo pueda enviar y recibir a una cierta velocidad no significa que funcionaraacute realmente a ese ritmo Hay muchos otros factores en el

canal de comunicaciones que pueden reducir la velocidad de transmisioacuten de su valor maacuteximo

Rendimiento [Throughput]

(Kbps)

144 288 50 ISDN128

256 Cable1544

ADSL8000

Tamantildeo de Archivo Tiempo de Transferencia de Archivo

1 MB 926min

463min

26min

1min

3125s

518s

1s

10 MB 154hr

463min

266min

104min

52 min

518s

10s

1000 MB(gigabyte)

64diacuteas

32diacuteas

185diacuteas

174 hr

86hr

14hr

166min

212 PROBLEMAS CON LAS SENtildeALES Y LAS COMUNICACIONES

LIMITANTES

PROPAGACIONATENUACIONREFLEXIONRUIDOCOLISIONES

3 Protocolos

Para comunicarse entre siacute los moacutedems tienen que intercambiar una buena cantidad de informacioacuten dado que hay muchas clases y velocidades distintas Esos son los chirridos y ruidos raros que puede escuchar cuando el moacutedem estaacute tratando de conectarse Es la conversacioacuten de un moacutedem equivalente al ldquo Bueno y iquestquien soacutes vosrdquo ldquoiquestHablas en mi lenguajerdquo ldquoQuizaacutes se pueda encontrar un lenguaje comuacuten para que eacutestos tipos se puedan conectarrdquo

Un moacutedem digital no hace ruidos (es una ventaja) pero debe hacer el mismo tipo de negociacioacuten con el dispositivo del otro extremo para proponer un idioma comuacuten llamado Protocolo

Un protocolo es el que define que informacioacuten se intercambia y en queacute orden Los nombres de los protocolos son una v Por esto veraacute cosas coacutemo v25bis v34 y v120 Algunos protocolos son maacutes estables y raacutepidos que otros para ciertas tareas

4- TIPOS DE MODULACION

TIPOS DE MODULACIOacuteN

En este capitulo se encuentran resumidas las nociones baacutesicas para comprender el proceso que sufre una informacioacuten que se desea hacer llegar a un corresponsal a traveacutes de una sentildeal de radio ya sea esta un voz una imagen o bien datos informaacuteticos pues todo resulta a efectos de transmisioacuten sonido

La modulacioacuten nace de la necesidad de transportar una informacioacuten a traveacutes del espacio Este es un proceso mediante el cual dicha informacioacuten (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisioacuten

MODULACIOacuteN DE AMPLITUD (AM)

Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del paraacutemetro de la misma sobre el que se actuacutee

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 5: Gallardo a Punt Es

Tipos de Moacutedems Digitales

Moacutedem de ISDN

(Integrated Services Digital Network) - Servicios Integrados de Red Digital - un dispositivo digital que utiliza una liacutenea telefoacutenica digital Deberiacutea llamarse adaptador terminal pero el nombre moacutedem ya ha sido adoptado por costumbre Un dispositivo ISDN es capaz de tener velocidades maacutes altas que un moacutedem normal 64 Kbps para una sola liacutenea y 128 Kbps para una liacutenea dual garantizada Los adaptadores ISDN cuestan maacutes que los moacutedems normales y tambieacuten requieren hacer convenios especiales con las compantildeiacuteas telefoacutenicas (y por supuesto maacutes $$ para ellos) Las liacuteneas de fibra oacuteptica son mejores para las mayores velocidades de transmisioacuten de las ISDN pero los cables de cobre usados en la mayoriacutea de las casas y oficinas tambieacuten funcionaraacuten

Nota Para obtener las velocidades maacutes altas de su moacutedem ISDN necesitaraacute una plaqueta de alta velocidad en la computadora IO (entradasalida) para ser conectada con el moacutedem

Cable modemSe conecta a su liacutenea de TELEVISIOacuteN por cable y puede recibir a una velocidad de hasta 15 Mbps Usted debe ser abonado al servicio de una compantildeiacutea de TELEVISIOacuteN por cable que tambieacuten proporciona servicio de datos Necesitaraacute una caja de cable especial a la que usted conectaraacute su televisor y computadora Usted estaraacute compartiendo la liacutenea con todos los clientes de cable conectados a su liacutenea de cable particular La velocidad real de transmisioacuten que obtendraacute dependeraacute de cuaacutentas personas esteacuten usando el cable al mismo tiempo Una vez que el cable moacutedem se vuelva popular en su barrio su velocidad se reduciraacute notoriamente Probablemente todaviacutea seraacute maacutes raacutepido que el ISDN

DSL (maacutes llamoacute exactamente ADSL)(Asymmetric Digital Subscriber Line) - Subscriptor de Liacutenea Digital Asimeacutetrica - una nueva tecnologiacutea que permite un solo cableado telefoacutenico de liacutenea normal para servir al mismo tiempo para las llamadas telefoacutenicas normales y los datos digitales

Un moacutedem de ADSL recibe los datos a velocidades que van de 512 Kbps a 8Mbps y depende del tipo particular de servicio iexclIncluso el tipo maacutes lento es 4 veces maacutes raacutepido que el mejor ISDN

La velocidad de la transmisioacuten (upload) es mucho maacutes lento asiacute la parte asimeacutetrica del nombre repleto para esta clase del servicio Eso no es un problema para la mayoriacutea de las gente desde que ellos no necesitan transmitir (upload) muchos datos a la vez

Ademaacutes de su gran velocidad ADSL no requiere una liacutenea telefoacutenica separada y usted se halla conectado todo el tiempo No necesitaraacute ninguacuten discado y marcado telefoacutenico maacutes Puede usar un teleacutefono normal en la misma liacutenea y al mismo tiempo en que usted navega por Internet iexclNo recibiraacute ninguacuten tono de ocupado al llamar a sus amigos y parientes

Otra ventaja maacutes es que puede conectar faacutecilmente usted mismo a todas las nuevas partes Esto ahorra muchas contrariedades ya que usted no tendraacute que esperar que el operador de la compantildeiacutea telefoacutenica o de cable se presente

Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos

La tabla de maacutes abajo lo ayudaraacute a ver simplemente cuaacutento maacutes raacutepidas son las diferentes velocidades de transmisioacuten Para interpretar la tabla mire la velocidad en la fila de maacutes arriba que estaacute en kilobytes por segundo Abajo usted veraacute cuaacutento tiempo toma transferir 1 MB 10 MB y 1000 MB a esa velocidad Compruebe la uacuteltima fila Esta realmente muestra la diferencia entre los moacutedems analoacutegicos y los de tipo digital iexclLos tiempos bajan de diacuteas a horas o incluso a minutos

Recuerde que simplemente porque su dispositivo pueda enviar y recibir a una cierta velocidad no significa que funcionaraacute realmente a ese ritmo Hay muchos otros factores en el

canal de comunicaciones que pueden reducir la velocidad de transmisioacuten de su valor maacuteximo

Rendimiento [Throughput]

(Kbps)

144 288 50 ISDN128

256 Cable1544

ADSL8000

Tamantildeo de Archivo Tiempo de Transferencia de Archivo

1 MB 926min

463min

26min

1min

3125s

518s

1s

10 MB 154hr

463min

266min

104min

52 min

518s

10s

1000 MB(gigabyte)

64diacuteas

32diacuteas

185diacuteas

174 hr

86hr

14hr

166min

212 PROBLEMAS CON LAS SENtildeALES Y LAS COMUNICACIONES

LIMITANTES

PROPAGACIONATENUACIONREFLEXIONRUIDOCOLISIONES

3 Protocolos

Para comunicarse entre siacute los moacutedems tienen que intercambiar una buena cantidad de informacioacuten dado que hay muchas clases y velocidades distintas Esos son los chirridos y ruidos raros que puede escuchar cuando el moacutedem estaacute tratando de conectarse Es la conversacioacuten de un moacutedem equivalente al ldquo Bueno y iquestquien soacutes vosrdquo ldquoiquestHablas en mi lenguajerdquo ldquoQuizaacutes se pueda encontrar un lenguaje comuacuten para que eacutestos tipos se puedan conectarrdquo

Un moacutedem digital no hace ruidos (es una ventaja) pero debe hacer el mismo tipo de negociacioacuten con el dispositivo del otro extremo para proponer un idioma comuacuten llamado Protocolo

Un protocolo es el que define que informacioacuten se intercambia y en queacute orden Los nombres de los protocolos son una v Por esto veraacute cosas coacutemo v25bis v34 y v120 Algunos protocolos son maacutes estables y raacutepidos que otros para ciertas tareas

4- TIPOS DE MODULACION

TIPOS DE MODULACIOacuteN

En este capitulo se encuentran resumidas las nociones baacutesicas para comprender el proceso que sufre una informacioacuten que se desea hacer llegar a un corresponsal a traveacutes de una sentildeal de radio ya sea esta un voz una imagen o bien datos informaacuteticos pues todo resulta a efectos de transmisioacuten sonido

La modulacioacuten nace de la necesidad de transportar una informacioacuten a traveacutes del espacio Este es un proceso mediante el cual dicha informacioacuten (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisioacuten

MODULACIOacuteN DE AMPLITUD (AM)

Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del paraacutemetro de la misma sobre el que se actuacutee

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 6: Gallardo a Punt Es

canal de comunicaciones que pueden reducir la velocidad de transmisioacuten de su valor maacuteximo

Rendimiento [Throughput]

(Kbps)

144 288 50 ISDN128

256 Cable1544

ADSL8000

Tamantildeo de Archivo Tiempo de Transferencia de Archivo

1 MB 926min

463min

26min

1min

3125s

518s

1s

10 MB 154hr

463min

266min

104min

52 min

518s

10s

1000 MB(gigabyte)

64diacuteas

32diacuteas

185diacuteas

174 hr

86hr

14hr

166min

212 PROBLEMAS CON LAS SENtildeALES Y LAS COMUNICACIONES

LIMITANTES

PROPAGACIONATENUACIONREFLEXIONRUIDOCOLISIONES

3 Protocolos

Para comunicarse entre siacute los moacutedems tienen que intercambiar una buena cantidad de informacioacuten dado que hay muchas clases y velocidades distintas Esos son los chirridos y ruidos raros que puede escuchar cuando el moacutedem estaacute tratando de conectarse Es la conversacioacuten de un moacutedem equivalente al ldquo Bueno y iquestquien soacutes vosrdquo ldquoiquestHablas en mi lenguajerdquo ldquoQuizaacutes se pueda encontrar un lenguaje comuacuten para que eacutestos tipos se puedan conectarrdquo

Un moacutedem digital no hace ruidos (es una ventaja) pero debe hacer el mismo tipo de negociacioacuten con el dispositivo del otro extremo para proponer un idioma comuacuten llamado Protocolo

Un protocolo es el que define que informacioacuten se intercambia y en queacute orden Los nombres de los protocolos son una v Por esto veraacute cosas coacutemo v25bis v34 y v120 Algunos protocolos son maacutes estables y raacutepidos que otros para ciertas tareas

4- TIPOS DE MODULACION

TIPOS DE MODULACIOacuteN

En este capitulo se encuentran resumidas las nociones baacutesicas para comprender el proceso que sufre una informacioacuten que se desea hacer llegar a un corresponsal a traveacutes de una sentildeal de radio ya sea esta un voz una imagen o bien datos informaacuteticos pues todo resulta a efectos de transmisioacuten sonido

La modulacioacuten nace de la necesidad de transportar una informacioacuten a traveacutes del espacio Este es un proceso mediante el cual dicha informacioacuten (onda moduladora) se inserta a un soporte de transmisioacuten

MODULACIOacuteN DE AMPLITUD (AM)

Una portadora puede modularse de diferentes modos dependiendo del paraacutemetro de la misma sobre el que se actuacutee

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 7: Gallardo a Punt Es

Se modula en amplitud una portadora cuando sea la distancia existente entre el punto de la misma en el que la portadora vale cero y los puntos en que toma el valor maacuteximo oacute miacutenimo la que se altere esto es su amplitud

Es la amplitud (intensidad) de la informacioacuten a transmitirla que variacutea la amplitud de la onda portadora Y resulta que al antildeadir esta informacioacuten se obtiene tres frecuencias a) La frecuencia de la portadora f b) La frecuencia suma de la portadora y la informacioacuten c) La frecuencia diferencia de la portadora y la informacioacuten Por ejemplo En una onda portadora de 1000 Khz y que se module con una informacioacuten (con un sonido) cuya frecuencia sea de 1000 Hz (1 Khz) presentaraacute estas tres frecuencias fp=1000 Khz fp+fi 1000 Khz+1Khz=1001 Khz

fp-fi 1000 Khz-1Khz=999 Khz

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 8: Gallardo a Punt Es

Este anaacutelisis nos lleva a pensar que como normalmente la informacioacuten no la compone una uacutenica onda sino varias dentro de una banda seriacutea necesario hacer uso de un gran ancho de banda para transmitir una informacioacuten cuyas frecuencias estuvieran comprendidas entre los 20 Hz y 20000 Hz (limites de la banda de frecuencias audibles por el iodo humano) con buena calidad Por otro lado como el ancho de banda permitido para una emisioacuten estaacute limitado esta clase de emisioacuten se dedica a usos que no requieren gran calidad de sonido o en los que la informacioacuten sea de frecuencias proacuteximas entre siacute (por esto nunca usariacutea AM una radiofoacutermula) Otra caracteriacutestica de la modulacioacuten de amplitud es que en su recepcioacuten los desvanecimientos de sentildeal no provocan demasiado ruido por lo que es usado en algunos casos de comunicaciones moacuteviles como ocurre en buena parte de las comunicaciones entre un avioacuten y la torre de control debido que la posible lejaniacutea y el movimiento del avioacuten puede dar lugar a desvanecimientos Sin embargo la modulacioacuten en amplitud tiene un inconveniente y es la vulnerabilidad a las interferencias

MODULACIOacuteN EN BANDA LATERAL (SSB)

Partiendo de la idea de que la modulacioacuten de amplitud comprende ocupar la frecuencia propia de la portadora y las adyacentes que aparecen al modularla analizaremos el siguiente caso teniendo una portadora de 1000 Khz queremos modularla con una informacioacuten cuyas frecuencias comprenden entre los 5 y los 10 KhzLa onda modulada presentaraacute las siguientes frecuencias fp =1000 Khz fp+fi 1000+5=1005 Khz y 1000+10=1010 Khz es decir todas las frecuencias comprendidas entre los 1005 y 1010 Khz fp-fi 1000-5=995 Khz y 1000-10=990 Khz todas las comprendidas entre 990 y 995 Khz

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 9: Gallardo a Punt Es

Diferenciaacutendose la banda lateral superior (USB) las de frecuencia mas elevada de la banda lateral inferior (LSB) Como la frecuencia portadora no es informacioacuten los transmisores con esta clase de modulacioacuten suprimen la portadora (de ahiacute que tambieacuten conozcamos este tipo de modulacioacuten como de ldquoportadora suprimidardquo) y lanzan uacutenicamente las bandas laterales y auacuten mejor solo una de ellas Esto tiene grandes ventajas sobre la modulacioacuten de portadora continua a) Al suprimirse la portadora en ausencia de informacioacuten el ahorro de energiacutea es muy considerable ademaacutes el esfuerzo que el paso final de potencia de RF de un transmisor de esta clase soporta es menor que el de otro tipo de portadora continua (AM o FM) para la misma potencia Debido a esto uacuteltimo un transceptor que disponga de los dos modos de modulacioacuten es capaz de suministrar hasta el doble de potencia en banda lateral que en modulacioacuten de amplitud b) Otra ventaja de la SSB es la reduccioacuten del ancho de banda que se consigue al eliminar una de las bandas laterales Cuando se selecciona el modo USB se estaacuten filtrando todas las frecuencias de la banda lateral inferior que podraacuten ser ocupadas por otra estacioacuten La modulacioacuten SSB es usada habitualmente por los servicios mariacutetimos (estaciones costeras telefoniacutea dirigida a barcos) o los aviones (en viajes transoceaacutenicos) cuando las distancias a salvar son grandes y se necesitan grandes potencias de emisioacuten

MODULACIOacuteN DE FRECUENCIA (FM)

La modulacioacuten de amplitud tiene en la praacutectica dos inconvenientes por un lado no siempre se transmite la informacioacuten con la suficiente calidad ya que el ancho de banda en las emisiones estaacute limitado por otra parte en la recepcioacuten es difiacutecil eliminar las interferencias producidas por descargas atmosfeacutericas motores etc La modulacioacuten de frecuencia consiste en varar la frecuencia de la onda portadora de acuerdo con la intensidad de la onda de informacioacuten La amplitud de la onda modulada es constante e igual que la de la onda portadora La frecuencia de la portadora oscila maacutes o menos raacutepidamente seguacuten la onda moduladora esto es si aplicamos una moduladora de 100 Hz la onda modulada se desplaza arriba y abajo cien veces en un segundo respecto de su frecuencia central que es la portadora ademaacutes el grado de esta variacioacuten dependeraacute del volumen con que modulemos la portadora a lo que denominamos ldquoiacutendice de modulacioacutenrdquo

Debido a que los ruidos o interferencias que se mencionaron anteriormente alteran la amplitud de la onda no afecta a la informacioacuten transmitida en FM puesto que la informacioacuten se extrae de la variacioacuten de frecuencia y no de la amplitud que es constante Como consecuencia de estas caracteriacutesticas de modulacioacuten podemos observar coacutemo la calidad de sonido o imagen es mayor cuando modulamos en frecuencia que cuando lo hacemos en amplitud o

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 10: Gallardo a Punt Es

banda lateral Ademaacutes al no alterar la frecuencia de la portadora en la medida que aplicamos la informacioacuten podemos transmitir sentildeales sonoras o informacioacuten de otro tipo (datos o imaacutegenes) que comprenden mayor abanico de frecuencias moduladoras sin por ello abarcar mayor ancho de banda Eacuteste es el motivo por el que las llamadas ldquoradiofoacutermulasrdquo utilizan la frecuencia modulada o dicho de otro modo el nacimiento de las estaciones que a mediados de los sesenta eligieron este sistema para emitir sus programas con mayor calidad de sonido dio origen a la radiodifusioacuten musical Otros usos de la frecuencia modulada son la telefoniacutea moacutevil televisioacuten y servicios de comunicacioacuten entre los trabajadores de empresas de paqueteriacutea talleres comercios

NORMAS TIA

El proceso de las normas es dinaacutemico las normas vigentes estaacuten siendo mejoradas y nuevas normas se estaacuten desarrollando par satisfacer las necesidades del mercado

TIAEIA-568-A-4 Publicada Requisitos y Procedimientos para las pruebas de la Paradiafonia (NEXT) en la fabricacioacuten de Cordones Modulares de cable de Par-Trenzado sin Blindaje (UTP) Las especificaciones exigen la medicioacuten de la contribucioacuten de interferencia (crosstalk) generada por un Cordoacuten de Parcheo al ser conectado a dos terminales de prueba Los paraacutemetros son calculados considerando la contribucioacuten de la Paradiafonia (NEXT) de la conexioacuten empalmada a la terminales de prueba y los requisitos del Cordoacuten de Parcheo

TIAEIA-568-A-5 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en cable Categoriacutea 5e de 4 pares Categoriacutea 5e conocida como Categoriacutea 5 Mejorada se recomienda este cableado para nuevas instalaciones debido a las mejoras de los paraacutemetros de la antigua Categoriacutea 5 Categoriacutea 5e hace alusioacuten a los paraacutemetros para un ldquochannelrdquo como lo son ELFEXT Perdida (Return Loss) la Suma Total de los Valores (Power sum) interferencia (crosstalk) los cuales se requieren para satisfacer aplicaciones bidireccionales de alta velocidad las cuales utilizan los cuatro pares como lo es Gigabit Ethernet

TSB95 Publicada Directrices adicionales de Rendimiento en la Transmisioacuten a 100W en Categoriacutea 5 de 4 pares

a) El TSB95 incluye nuevos atributos del ldquochannelrdquo que se necesitan para satisfacer de Gigabit Ethernet instalado en cable Categoriacutea 5 Los nuevos paraacutemetros incluyen ELFEXT y Perdida (Return Loss) del ldquochannelrdquo

b) El TSB95 tambieacuten incluye la metodologiacutea para modificar Categoriacutea 5 instalada la cual no satisface los requisitos de la ldquochannelrdquo para mejorar el rendimiento

1 Paso Reconfigurar la conexioacuten de puenteo como una interconexioacuten

2 Paso Reemplazar el conector en el punto de transicioacuten o punto de consolidacioacuten con un conector Categoriacutea 5e

3 Paso Reemplazar el conector de la toma del aacuterea de trabajo con un conector Categoriacutea 5e

4 Paso Remplazar la interconexioacuten con una interconexioacuten Categoriacutea 5e

5 Paso Remplazar el cordoacuten de parcheo con un cordoacuten de parche fabricado para Categoriacutea 5e para corregir fallas de perdida (return loss) en frecuencias bajas como lo son lt20 Mhz

Categoriacutea 6 Propuesta (ISO Clase E) La TIA esta trabajando con organismos internacionales para desarrollar la siguiente generacioacuten en las especificaciones de cableado UTP Preliminarmente los requerimientos de Categoriacutea 6 sean especificado de 1 a 250 Mhz y representa probablemente el mejor rendimiento posible dentro de la vigente configuracioacuten T568A y 568B para un conector modular de 8 posiciones 8 hilos

Categoriacutea 7 Propuesta (ISO Clase F) Categoriacutea 7 es un sistema de cableado totalmente blindado con una nueva configuracioacuten para el conector hembramacho la cual probablemente este especificado desde 1 a 600Mhz En este momento la TIA no tiene intensiones de proseguir con las especificaciones para categoriacutea 7 Durante la reciente reunioacuten en Berliacuten de ISO el conector hiacutebrido RJ-45 de Alcatel fue

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 11: Gallardo a Punt Es

seleccionado como la primera opcioacuten El disentildeo TERA distinto a un RJ-45 de Siemon fue seleccionado como alternativa al la solucioacuten de Alcatel

Paraacutemetros

CAT 5

(ISO ClaseD)

CAT 5

CAT 5e

Propuesta

CAT 6

TIAEIA

Propuesta

CAT 6

ISO Clase E

Propuesta

CAT 7

ISO Clase F

100 Mhz 100 Mhz 100 Mhz 250 Mhz 250 Mhz 600 Mhz

Atenuacioacuten 240 dB 240 dB 240 dB 3182 dB 360 dB 541 dB

NEXT 271 dB 271 dB 301 dB 3535 dB 331 dB 510 dB

PSNEXT 240 dB Na 271 dB 3272 dB 302 dB 480 dB

ELFEXT 170 dB 170 dB 174 dB 1725 dB 153 dB EF

PSELFEXT 144 dB 144 dB 144 dB 1425 dB 123 dB EF

ACR 31 dB 31 dB 61 dB TBD -29 dB -31 dB

PSACR Na Na 31 dB TBD -58 dB -61 dB

Return Loss 100 dB 80 dB 100 dB 1132 dB 80 dB 87 dB

Nota EF indica caracteriacutesticas para un estudio futuro

CENELEC

Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten (CEN) desarrolla trabajos de Normalizacioacuten que cubren todos los sectores teacutecnicos con excepcioacuten del campo electroteacutecnico que es competencia del Comiteacute Europeo de Normalizacioacuten Electroteacutecnica (CENELEC)

El papel de ambas organizaciones sin aacutenimo de lucro es crear normas europeas que fomenten la competitividad de la industria europea a nivel mundial y ayuden a crear el mercado interior europeo

Para realizar esta actividad ambos organismos fomentan la adopcioacuten de normas ISO y CEI

OBJETIVOS

Los objetivos baacutesicos de CENCENELEC son los siguientes

Preparar nuevas normas Europeas o documentos de armonizacioacuten sobre aquellos temas en los que no existen normas Internacionales o nacionales

Promover la implantacioacuten en Europa de las normas desarrolladas por ISO o por CEI

MIEMBROS

Los Comiteacutes miembros nacionales del CENCENELEC son los Organismos nacionales de normalizacioacuten pertenecientes tanto a los Estados miembros de la UE (AENOR en Espantildea) como de la EFTA asiacute como la Repuacuteblica Checa

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 12: Gallardo a Punt Es

ESTRUCTURA

La elaboracioacuten de las Normas Europeas se realiza en estructuras teacutecnicas anaacutelogas a las de ISO y CEI

Documentos normativos CENCENELEC

Normas Europeas (ENs) de obligado cumplimiento por los miembros y que se adopta como norma nacional y aprobada mediante un procedimiento de voto ponderado

Norma experimental europea (ENVs) documento elaborado por los miembros para su aplicacioacuten provisional en aquellos campos teacutecnicos donde exista un elevado grado de innovacioacuten tecnoloacutegica una urgente necesidad de orientacioacuten o donde esteacuten implicadas la seguridad de las personas o de los bienes

ISO

La Organizacioacuten Internacional para el Regularizacioacuten (ISO) es una federacioacuten mundial de las normas nacionales de unos 130 paiacuteses uno de cada rural

ISO es una organizacioacuten no gubernamental establecida en 1947 La misioacuten de ISO es promover el desarrollo de la regularizacioacuten y las actividades relacionadas para facilitar el intercambio internacional de geacutenero y servicios y a la cooperacioacuten en viacuteas de desarrollo en las esferas de intelectual la actividad cientiacutefica tecnoloacutegica y econoacutemica

El trabajo de ISO produce acuerdos internacionales que se publican como las Normas Internacionales

Las razones principales son

El progreso mundial en la liberalizacioacuten de comercio

Las economiacuteas del libre mercado de hoy animan fuentes diversas de suministro cada vez maacutes y proporcionan las oportunidades para los mercados que ensancha

El objetivo es facilitar el comercio intercambio y traslado de tecnologiacutea a traveacutes de

la calidad del producto reforzada y fiabilidad a un precio razonable

la salud mejorada la seguridad y proteccioacuten del ambiente y reduccioacuten de peacuterdida

la compatibilidad mayor e interoperabilidad de geacutenero y servicios

la simplificacioacuten para la utilidad mejorada

la reduccioacuten en el nuacutemero de modelos y asiacute la reduccioacuten en los costos

la eficacia de la distribucioacuten aumentada y facilidad de mantenimiento

Los usuarios tienen maacutes confianza en los productos y servicios que conforman a las Normas Internacionales La conviccioacuten de conformidad puede ser por las declaraciones de fabricantes o por auditorias llevadas a cabo por los cuerpos independientes

El trabajo teacutecnico de ISO es muy descentralizado llevado a cabo en una jerarquiacutea de unos 2 850 comiteacutes teacutecnicos los subcomiteacutes y los grupos activos En estos comiteacutes hay representantes calificados de industria los institutos de la investigacioacuten el gobierno las autoridades cuerpos del consumidor y las organizaciones internacionales Unos 30000 expertos participan en las reuniones cada antildeo

Se desarrollan las normas de ISO seguacuten los principios siguientes

El acuerdo general

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 13: Gallardo a Punt Es

Se tienen en cuenta las vistas de todo los intereses los fabricantes vendedores y usuarios los laboratorios los gobiernos y organizaciones de la investigacioacuten

Ancho de industria

Las soluciones globales para satisfacer a las industrias y clientes mundiales

La regularizacioacuten internacional de mercado

Hay tres fases principales en el proceso de las normas de desarrollo de la ISO

La necesidad de una norma es expresada por un sector de industria que comunica esta necesidad a un cuerpo del miembro nacional El uacuteltimo propone el nuevo artiacuteculo de trabajo en conjunto a ISO Una vez la necesidad para una Norma Internacional se ha reconocido y formalmente convenido la primera fase involucra definicioacuten del alcance teacutecnico de la norma futura Esta fase normalmente se lleva a cabo en grupos activos que comprenden a los expertos teacutecnicos de los paiacuteses interesados en la materia

Una vez el acuerdo se ha alcanzado en queacute aspectos teacutecnicos seraacuten cubiertos en la norma se entra en una segunda fase en que los paiacuteses negocian las especificaciones detalladas dentro de la norma Eacutesta es la fase del acuerdo general

La fase final comprende la aprobacioacuten formal del proyecto resultante de la Norma Internacional (el criterio de aceptacioacuten estipula la aprobacioacuten de los miembros de ISO que han participado activamente en el proceso de desarrollo de normas y un 75 de aprobacioacuten de todos los miembros que votan)

IEEE

El organismo IEEE (Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos) ha desarrollado una serie de estaacutendares (IEEE 802X) en los que define los aspectos fiacutesicos (cableado topologiacutea fiacutesica y eleacutectrica) de control de acceso al medio de redes locales Estos estaacutendares han sido internacionalmente reconocidos siendo adoptados por ISO en su serie equivalente ISO 8802X

Dentro de las cuales en la norma IEEE 8023 estaacute la norma 100BaseT (Fast Ethernet en la que existen diferentes tipos de segmentos

100BaseT4 cada segmento estaacute formado por 4 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100BaseTX cada segmento estaacute formado por 2 pares trenzados de cobre y conectores RJ-45

100 BaseFX usa dos fibras oacutepticas

ESTAacuteNDARES DE APLICACIOacuteN

100BaseT

Las caracteriacutesticas baacutesicas del estaacutendar 100BaseT son

Una velocidad de transferencia de 100Mbitss

Una subcapa (MAC) ideacutentica a la de 10BaseT

Formato de las tramas ideacutentico al de 10BaseT

El mismo cableado que 10BaseT (cumpliendo con EIATIA-568)

Mayor consistencia ante los errores que Ethernet a 10 Mbits

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 14: Gallardo a Punt Es

La norma 100 BaseT (IEEE 8023) comprende cinco especificaciones Eacutestas definen la subcapa (MAC) el interfaz de comunicacioacuten independiente (MII) y las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

La subcapa MAC

La subcapa MAC de 100BaseT se basa en el protocolo CSMACD

La especificacioacuten IEEE 8023 permite una longitud total de cable (con repetidores) de 25 Km En el peor de los casos el retraso en la propagacioacuten de la sentildeal es el tiempo en que la sentildeal recorre dos veces esta distancia El estaacutendar permite un retardo en la propagacioacuten de la sentildeal (incluidos los retardos de los repetidores) de 50 microsegundos Como factor de seguridad el IEEE decidioacute que el tamantildeo miacutenimo de la trama fuese de 512 bits (equivalentes a 64 bytes) y el tamantildeo maacuteximo de 1500 bytes

Reduciendo la longitud de cable se puede conseguir una mayor velocidad de transferencia Puesto que la mayoriacutea de las estaciones estaacuten a pocos metros de los concentradores un liacutemite de 100 metros entre la estacioacuten y el hub se considera razonable y por consiguiente habraacute solo 200 metros entre dos estaciones y en el peor de los casos la sentildeal recorreraacute 400 metros Un simple caacutelculo muestra que con CSMACD los 50 microsegundos de retraso maacuteximo y el mismo tamantildeo de trama de 512 bits Fast Ethernet puede proporcionar una velocidad de transferencia de 100 Mbits

Fast Ethernet (100BaseT) reduce el tiempo de transmisioacuten de cada bit que es transmitido por 10 permitiendo aumentar la velocidad del paquete diez veces de 10 Mbits a 100 Mbits En 10BaseT el tiempo entre tramas es de 96 microsegundos mientras en 100BaseT es 096 microsegundos

Debido a que la capa MAC y el formato de trama son ideacutenticos a los de 10BaseT tambieacuten se mantiene el control de errores de 10BaseT los datos pueden intercambiarse entre Ethernet y Fast Ethernet sin necesidad de hacer uso de un protocolo de transmisioacuten

Interfaz de comunicacioacuten independiente (MII)

El MII es una especificacioacutenque define una interface estaacutendar entre la subcapa MAC y cualquiera de las tres capas fiacutesicas (100BaseTX 100BaseT4 y 100BaseFX)

Puesto que la sentildeales eleacutectricas estaacuten claramente definidas el MII puede implementarse interna o externamente en un dispositivo de la red Lo comuacuten es internamente en un dispositivo de la red para conectar la capa MAC directamente a la capa fiacutesica

MII tambieacuten define un conector de 40 pines que puede soportar transceivers externos Usando el transceiver apropiado conectado al conector de MII se pueden conectar workstations a cualquier tipo de cable Es capaz de soportar velocidades de 10 Mbits y 100 Mbits

Una diferencia significativa entre 10BaseT y 100BaseT es que la velocidad de 100 Mbits no permite el uso de reloj para la codificacioacuten puesto que violariacutea el liacutemite puesto para el uso en los cableados UTP La solucioacuten a este problema es usar los bits en un esquema de codificacioacuten en lugar del esquema de codificacioacuten con reloj

La capa fiacutesica

Fast Ethernet puede funcionar en la misma variedad de medios que 10BaseT los pares trenzados sin apantallar UTP el par trenzado apantallado STP y la fibra oacuteptica pero con un excepcioacuten ya que Fast Ethernet no funciona con cable coaxial porque la industria ha dejado de usarlo para las nuevas instalaciones

1000BaseT

Al actualizar sus sistemas las empresas e instituciones descubren que existe algo en comuacuten la velocidad de las Redes de Area Local (LAN) de hoy diacutea no podraacuten soportar las aplicaciones del futuro El sistema del futuro esta por ser desarrollado y con el una rica mezcla de informacioacuten mejorada a traveacutes de visualizacioacuten y modelos de datos imaacutegenes graacuteficas y viacutedeo Una vez limitada a un grupo selecto de usuarios claves estas aplicaciones de un ancho de banda intenso estaacuten raacutepidamente

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 15: Gallardo a Punt Es

convirtieacutendose en algo comuacuten forzando a usuarios a migrar de sistemas contemporaacuteneos a nuevos y maacutes raacutepidas Redes de Area Local (LAN) En la carrera para estabilizar la tecnologiacutea de la proacutexima generacioacuten de Redes de Area Local (LAN) de alta velocidad Gigabit Ethernet se encuentra a la punta

Tal y como se mostrara mas adelante en este reporte para implementar exitosamente Gigabit Ethernet en cobre esto va a requerir una infraestructura completa de Categoriacutea 5 (CAT 5) o de preferencia Categoriacutea 5 Mejorada (CAT5e) Para garantizar el desempentildeo de la infraestructura del cableado los conectores jugaran un parte primordial

Gigabit Ethernet

Gigabit Ethernet ofrece una alternativa agradable de bajo costo para la migracioacuten de usuarios de redes pues esta comprobado que la tecnologiacutea Ethernet a sido aceptada ampliamente Hoy diacutea hay mas de 120 millones nodos de Ethernet instalados al rededor del mundo lo cual representa el 80 de la base instalada de conexiones de redes

La norma original Ethernet IEEE 8023 emitida en 1985 con el tiempo a evolucionado y varias nuevas tecnologiacuteas Ethernet las cuales han sido sumadas y estaacuten amparados por 8023 Por ejemplo la norma 10Base-T (10 Mbps) fue aprobada en 1990 y la norma 100Base-T (100 Mbps) fue aprobada en 1995 La IEEE 8023 y sus directivas soportan una variedad de medios fiacutesicos que incluyen ambos cables coaxiales 50 y 75 W cable de par trenzado y fibra oacuteptica Para aplicaciones de Gigabit Ethernet dos comiteacutes de la IEEE han estado trabajando raacutepidamente para el desarrollar una nueva norma En Junio de 1998 el equipo de trabajo 8023z de la IEEEE ratifico la norma propuesta que define Gigabit Ethernet sobre fibra oacuteptica El campo de aplicacioacuten de la norma incluye fibra multimodo y monomodo y laacuteser de banda corta y larga La norma 1000Base-T para la transmisioacuten gigabit sobre cobre todaviacutea esta bajo un intenso desarrollo El grupo de trabajo 8023ab de la IEEE estima aprobar la estaacutendar a mediados de 1999 la cual se preveacute su implementacion sobre cable de par trenzado de Categoriacutea 5 tal y como lo define la TIAEIA-568-A Este es un paso critico en el camino a la migracioacuten hacia Gigabit Ethernet pues la base instalada de sistemas de cable horizontal aproximadamente el 70 es Categoriacutea 5 y esta crece a un promedio de 20 al antildeo

Mientras el objetivo de ambas normas IEEE 8023z y 8023ab es el garantizar que Gigabit Ethernet operara en la infraestructura de cable existente es maacutes faacutecil el emitir las normas que implimentarlas Usuarios de sistemas se encuentran con la cruda realidad que en realidad depende de ellos la implementacion La seleccioacuten de los componentes y en particular conectores y componentes de terminacioacuten jugaran una parte vital en la exitosa implementacion de Gigabit Ethernet

Con la futura implementacion de Fast Ethernet hasta el escritorio inicialmente el despliegue de Gigabit Ethernet seraacute en el ldquobackbonerdquo o interconexiones de alta velocidad entre grupos de trabajo de alto rendimiento servidores o redes de computadoras Aplicaciones en el ldquobackbonerdquo operaran en fibra oacuteptica Aunque la transmisioacuten a 1000 Mbps sobre fibra tiene algunos problemas esta seraacute un proceso relativamente simple

Sin embargo el implementar el ancho de banda gigabit hasta el escritorio sobre el cableado horizontal UTP categoriacutea 5 es otra cuestioacuten Ciertamente va a ser necesario el poner mucha atencioacuten a la capacidad de desempentildeo de la infraestructura del cableado en general especialmente los componentes de conexioacuten

Gigabit Ethernet Sobre Cable de Par Trenzado

Gigabit Ethernet logra 1000 Mbps al utilizar los 4 pares del Cable Categoriacutea 5 Cada par maneja 250 Mbps utilizando un esquema de transmisioacuten biodireccional simultaacuteneamente (totalmente biodireccional) Debido a que el desempentildeo de los componentes de conexioacuten en un canal totalmente biodireccional es vital la eleccioacuten correcta del fabricante y los componentes correctos es crucial En el mundo de alta velocidad de Gigabit Ethernet elementos de conexioacuten pueden hacer la diferencia entre una exitosa implementacion o un proyecto trascedental de re-cableado

Debido a que las especificaciones de Categoriacutea 5 no definen todos los paraacutemetros eleacutectricos para el total apoyo de 1000Base-T otros componentes y recomendaciones han sido desarrollados para el desempentildeo del ldquolinkrdquo y el ldquochannelrdquo Valores han sido establecidos para caracterizar la base instalada de cableado Categoriacutea 5 contra estos paraacutemetros Los nuevos paraacutemetros del ldquochannelrdquo son

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 16: Gallardo a Punt Es

Channel Return Loss (RL) - la cuantificacion del reflejo de la energiacutea causada por la incompatibilidad de impedancia

Equal-Level Far End Cross Talk (ELFEXT) - la cuantificacion de una sentildeal no deseada acoplada a un transmisor cercano al extremo de un par vecino del extremo lejano relativo a la cuantificacion de la sentildeal recibida del mismo par

Power Sum Equal-Level Far End Cross Talk (PSELFEXT) - Eacutel computo de sentildeales no deseadas acopladas a muacuteltiples transmisores cercanos al extremo de un par del extremo lejano relativo a la sentildeal recibida en el mismo par

Aunque la particularizacion de la base instalada proporciona las bases para las especificaciones geneacutericas de la industria estas deveacuten de ser probadas una vez mas para verificar el que pueden soportar 1000Base-T pues no todos los rdquo channelsrdquo de Categoriacutea 5 son capaces

La Graacutefica 1 muestra los paraacutemetros propuestos por la TIAEIA-568-A sugiriendo las directrices para Categoriacutea 5 que se estiman soportaran las aplicaciones de 1000Base-T

GRAFICA 1

Desempentildeo Necesario para Soportar el Channel 1000Base-T

Paraacutemetros Valores sugeridos Mhz

Channel RL (dB) 80

ELFEXT (dB) 170

PSELFEXT (dB) 144

Categoriacutea 5 Mejora o ldquoEnhancedrdquo

Las normas propuestas para categoriacutea 5e reconocen los raacutepidos avances en el cableado y tecnologiacutea de componentes y estas se convertiraacuten en la norma de la TIA para los nuevos proyectos de cable UTP disentildeados para aplicaciones 1000 Base-T Los ldquochannelsrdquo de Categoriacutea 5e incluyen el paraacutemetro adicional PSELFEXT mencionado anteriormente con una maacutes rigurosa inmunidad contra interferencias externas (NEXT) y limites de la degradacioacuten de la sentildeal (RL) de muacuteltiples interferencias en medios totalmente biodirecionales como 1000Base-T y son totalmente capaces de trabajar con versiones anteriores de ldquochannelsrdquo Categoriacutea 5

PARAacuteMETROS DE MEDIDA

Mapa de cableado

La primera condicioacuten para la transmisioacuten exitosa del enlace de cables es que el enlace debe conectarse a cada una de sus conexiones y puntos de terminacioacuten para proporcionar la continuidad extremo a extremo de cada par de cables en un enlace Es muy importante para el par trenzado que el cableado se mantenga estrictamente de un extremo del enlace al otro extremo Lo que permite a los pares trenzados transmitir a frecuencias altas con la integridad apropiada fidelidad y libertad de la interferencia electromagneacutetica es el hecho de que el cableado se trenza cuidadosamente y la proporcioacuten de la torcedura se mantiene propiamente a lo largo de la longitud total del enlace

La prueba del mapa de cableado descubriraacute e informaraacute fracasos de la instalacioacuten eleacutectrica o los defectos del cableado como

La continuidad

Los cortocircuitos entre dos o maacutes conductores del cableado probado

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 17: Gallardo a Punt Es

Pares transpuestos entre cualquiera de los pares probados

Pares invertidos

La prueba del mapa de cableado va maacutes allaacute de una prueba de continuidad simple que asegura que cada alfiler del conector de un extremo del enlace sea conectado al alfiler correspondiente del extremo lejano y no se conecte a cualquier otro conductor La continuidad simple entre los alfileres de un extremo del cable al otro no es suficiente para la comunicacioacuten de los datos Ademaacutes la prueba del mapa de cableado asegura que el enlace mantiene el apareamiento apropiado de conductores

Longitud

Puede estimarse la longitud de un enlace estaacute estimada por la medida de longitud eleacutectrica Los probadores del campo miden el ldquola longitud eleacutectricardquo que estaacute basada en el retraso de propagacioacuten de viaje alrededor del enlace El retraso de propagacioacuten es el tiempo requerido para que un pulso eleacutectrico viaje al extremo del enlace y atraacutes al probador Un enlace con un circuito abierto refleja al final el sentildeal entrante atraacutes al probador La unidad del probador remota presenta un circuito abierto al par del cable cuando su longitud es medida Esta teacutecnica de la medida se llama el Dominio de Time Reflectometry o TDR El meacutetodo de prueba del TDR puede ser comparado a un pulso del radar El probador mide el retraso de tiempo del momento en que este pulso se lanza hasta que la reflexioacuten es detectada

Para convertir una medida de tiempo en una distancia (la longitud de medida se necesita saber la velocidad con que el sentildeal viaja a lo largo del enlace El NVP la sigla para la Velocidad Nominal de Propagacioacuten expresa la velocidad con que los sentildeales eleacutectricos viajan por el cable a la velocidad de luz en espacio o vaciacuteo Cuando medimos el tiempo requerido para un sentildeal para viajar la longitud enlace y conocemos el NVP del cable podemos calcular la longitud eleacutectrica del enlace Desde que el sentildeal ha viajado por el cable de arriba abajo (dos veces la longitud) la ecuacioacuten para la longitud es

La velocidad de la luz en el espacio (o vaciacuteo) es 300000000 metrossegundo o 03 metrosnanosegundo (UN nanosegundo [el ns] es una billoneacutesima parte de un segundo) NVP para una Categoriacutea 5 cable de UTP es aproximadamente 69 cuando una sentildeal eleacutectrica viaja a lo largo de un cable Categoriacutea 5 a aproximadamente 02 mnanoseg

La Medida

La medida de la longitud fiacutesica por los medios electroacutenicos crea unos desafiacuteos Ellos son

La velocidad con que las sentildeales eleacutectricas viajan ligeramente variacutea de la porcioacuten del cable (incluso de la misma hechura y modelo) las Diferencias de 5 a 8 son bastante comunes

La forma de un pulso de TDR cambia considerablemente al viajar al extremo del cable y parte de atraacutes por consiguiente no siempre es faacutecil descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten y medir el retraso de tiempo con exactitud extrema Eacuteste puede ser un problema para el probador del cable Es que la exactitud de medida de longitud estaacute influenciado por la habilidad o sensibilidad para descubrir el borde de ataque del pulso reflejado con precisioacuten La especificacioacuten para la exactitud de la medida de retraso de propagacioacuten debe reflejar la habilidad de un probador

Todos los pares en un cable de 4 pares tienen las proporciones de la torcedura diferentes para mejorar la actuacioacuten del crosstalk Los resultados en un NVP ligeramente diferentes son valorados para cada par La proporcioacuten de la torcedura diferente tambieacuten los medios que las longitudes de los cables cobrizos son diferentes para cada par

La combinacioacuten de estos factores es la causa principal de que las longitudes para los pares individuales rindan resultados ligeramente diferentes Las diferencias de 2 a 4 realmente son comunes

El Criterio de PassFail

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 18: Gallardo a Punt Es

Las normas para la instalacioacuten eleacutectrica estructurada especifican que el enlace horizontal de extremo-a-extremo no excederaacute 100 metros o 328 pies Este enlace de extremo-a-extremo es el enlace que se define como el Cauce en el TIA el documento de TSB-67 Al medir un cauce el parche del extremo-usuario y cordones de equipo seraacuten usados en lugar de los cordones de parche de probador La TIA que el documento de TSB-67 tambieacuten define un modelo del enlace llamada Enlace Baacutesico La longitud maacutexima de un Enlace Baacutesico es de90 metros (295 pies) maacutes 4 metros para el equipo de la prueba remiendan los cordones para un total de 94 metros (308 pies)

Debido a la limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica y porque la longitud no es el paraacutemetro criacutetico TSB-67 declara (paacuterrafo 63 paacutegina 10) La longitud fiacutesica del enlace calcula el retraso se informaraacute y se usaraacute para tomar la decisioacuten del passfail El criterio de passfail estaacute basado en la longitud maacutexima permitida en el enlace baacutesico o encauza la incertidumbre de NVP maacutes de 10 Los liacutemites del passfail definidos en TSB-67 agregan un extra 10 por ciento a las especificaciones de longitud del enlace reconocer limitacioacuten de exactitud de la medida de longitud eleacutectrica anteriormente que estaacute maacutes allaacute del mando del probador La atenuacioacuten es por otro lado probablemente el paraacutemetro de la transmisioacuten afectado por la longitud del enlace

La especificacioacuten de exactitud define el peor caso para la medida de longitud La actuacioacuten tiacutepica seraacute mucho mejor que este valor Esto significa que si la medida de longitud da un valor entre 977 m (= 100 - 23) y 100 m el probador emite un PasoMenos de 977 m constituye un ldquollanordquo el Paso

Peacuterdidas de insercioacuten

Sentildeales eleacutectricas transmitidas por un enlace pierden un poco de su energiacutea cuando viajan a lo largo del enlace La peacuterdida de la insercioacuten mide la cantidad de energiacutea que se pierde La medida de peacuterdida de insercioacuten cuantifica el efecto de la resistencia que el enlace ofrece a la transmisioacuten de los sentildeales eleacutectricos Los enlaces muestran maacutes peacuterdida de insercioacuten para las sentildeales de frecuencia maacutes altos La peacuterdida de la insercioacuten seraacute medida por consiguiente encima del rango de frecuencia aplicable La peacuterdida de la insercioacuten tambieacuten aumenta bastante linealmente con la longitud del enlace

La peacuterdida de la insercioacuten se expresa en decibelios o dB El decibelio es una expresioacuten logariacutetmica de la proporcioacuten de poder de rendimiento dividido por el poder de la entrada La mesa debajo de demuestra que el decibelio la balanza no es una balanza lineal

Si el poder se recibiera al final del enlace se reduce a la mitad el poder con que la sentildeal fue lanzado la insercioacuten la peacuterdida se expresa como -6 dB disentildeando la anotacioacuten La peacuterdida de la insercioacuten siempre rinde un valor negativo Si la mitad de la sentildeal fuera disipada por el enlace la peacuterdida de la insercioacuten del enlace seria de 6 dB Igualmente en un caso en que el 5 por ciento de la energiacutea lanzada en el enlace se recibe al lejano acabe la peacuterdida de la insercioacuten es de 26 dB Esto significa que esa pequentildea energiacutea ha estado perdida por la transmisioacuten encima del enlace y que el llegando sentildealado al extremo lejano contiene la energiacutea suficiente para que se descifre propiamente por la circuiteriacutea electroacutenica en el receptor

La medida

Al hacer una medida de peacuterdida de insercioacuten la unidad remota lanza la sentildeal de la prueba de que viaja la longitud al enlace-bajo-prueba y es moderado por la unidad principal Las normas como TIAEIA TSB-67 definen las foacutermulas para calcular la peacuterdida de la insercioacuten aceptable para un enlace instalado definioacute para el Cauce y el Enlace Baacutesico TSB-67 publica una mesa de valores aceptables para el Enlace Baacutesico y el Cauce Las mesas definen los valores aceptables de la peacuterdida de la insercioacuten a las 20degC La

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 19: Gallardo a Punt Es

peacuterdida de la insercioacuten aumenta con la temperatura tiacutepicamente 15 por el grado Celsius para la Categoriacutea 3 cable y 04 por el grado Celsius para la Categoriacutea 4 y 5 cables Ademaacutes la peacuterdida de insercioacuten de enlace aumenta 2 a 3 por ciento si el cableado se instala en la canalizacioacuten de metal pero TSB-67 no incluye ninguna concesioacuten especial para este efecto El instrumento de prueba de campo identificaraacute el peor caso de peacuterdida de insercioacuten de cada par de cables en un enlace instalado y emitiraacute un Paso o Falta comparando el peor caso contra los valores de peacuterdida de insercioacuten aceptables Informaraacute para cada par del alambre

Si el enlace es un PASO entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada maacutes alta en la frecuencia de intereacutes

La frecuencia de la peacuterdida de la insercioacuten maacutes alta

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

Si el resultado es una FALTA entonces el probador informaraacute sobre

La peacuterdida de la insercioacuten moderada doacutende ocurre el fracaso

La frecuencia en que ocurre el fracaso

El liacutemite de la prueba a esa frecuencia

NEXT

El Crosstalk o NEXT es una medida de acoplamiento de la sentildeal de un par a otro dentro de un UTP FTP NEXT es un factor de actuacioacuten de transmisioacuten criacutetico para los eslabones UTP FTP

El efecto de crosstalk es muy similar a una liacutenea de transmisioacuten ruidosa El receptor no puede poder distinguir el sentildeal vaacutelido de los componentes ruidosos inducidos por el crosstalk

La medida

El probador del cable transmite un sentildeal en un par del enlace y mide la magnitud de la sentildeal que se generoacute en otro par (el par perturbado) como resultado del crosstalk Este

Crosstalk (NEXT) se llama asi porque los crosstalk indujeron en el par perturbado a la terminacioacuten del cable de que la sentildeal perturbando se transmite

Esta medida necesita ser repetida para cada combinacioacuten del par para todas las frecuencias de intereacutes

NEXT se expresa en decibelio o dB Este es el mismo decibelio que expresaba la atenuacioacuten Pero hay una diferencia muy importante En la atenuacioacuten se concluyoacute que se preferiacutea obtener los valores del dB lo maacutes pequentildeos posibles para el resultado de las pruebas de atenuacioacuten En contraste el resultado deseado para la medida NEXT es de valores de dB lo maacutes grandes posibles

Desde que se quiere la perturbacioacuten del crosstalk tan pequentildea como sea posible la sentildeal detectada en el par perturbado debe ser muy pequentildea comparada con la sentildeal inyectada en el par perturbando Asiacute el valor de la proporcioacuten NEXT debe ser tan pequentildeo como sea posible mucho menos de uno El logaritmo de semejante proporcioacuten rinde un nuacutemero negativo grandePor ejemplo una sentildeal de 1 Voltio se transmite en un par de cables Y ademaacutes nos permite saber que el sentildeal perturbado que se crea por el crosstalk en el enlace es moderado por el probador como 1 mV o 0001V La proporcioacuten del crosstalk

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 20: Gallardo a Punt Es

entre eacutestas sentildeales son de 0001 y el valor del dB resultante es -60 En la praacutectica el NEXT entre estos dos pares del alambre es 60 dB Si por otro lado la sentildeal perturbada hubiera sido moderada como 8 mV la proporcioacuten habriacutea sido 0008 y el valor habriacutea sido -42 dB O sea de 42 dB

Resultados de la prueba NEXT TSB-67 define las foacutermulas para calcular la Peacuterdida NEXT aceptable para cada cableado (el Cauce y el Enlace Baacutesico) encima del rango de frecuencia Un instrumento de prueba de campo puede informar del resultado de la prueba en una de dos maneras (1) el peor caso margen NEXT o (2) el peor caso de valor NEXT El margen NEXT se define como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable o como la diferencia entre el valor moderado y el liacutemite del passfail aplicable

La TIA Elemento esencial Enlace medida debe proporcionar un miacutenimo de medida de NEXT de 60 dB a 1 MHz mientras los passfail limitan a 100 MHz es 293 dB

Retardo de propagacioacuten

El impacto de valores de impedancia caracteriacutesticos incorrectos estaacute maacutes exactamente medido y representado por la cantidad Return Loss

Return Loss (RL) es una medida de todas las reflexiones que se causan por las desigualdades de impedancia a lo largo del enlace y se expresa en el decibelio (el dB)

La Peacuterdida del retorno es de preocupacioacuten particular en la aplicacioacuten de Gigabit Ethernet

El valor de las impedancias a los extremos del enlace debe tener fuerzas para la impedancia caracteriacutestica del enlace Un foacutesforo bueno entre la impedancia caracteriacutestica y resistencia de la terminacioacuten en el equipo mantienen un traslado bueno de poder a y del enlace y minimiza las reflexiones La medida de peacuterdida de retorno variacutea significativamente con la frecuencia Una fuente de peacuterdida del retorno es debido a (pequentildeas) las variaciones en el valor de la impedancia caracteriacutestica a lo largo del cable La propiedad de la Peacuterdida del Retorno Estructural (SRL) resume la uniformidad en la construccioacuten del cable SRL seraacute medido y se controlaraacute durante el proceso industrial del cable Otra fuente se causa por las reflexiones de dentro del enlace instalado principalmente de los conectores La impedancia caracteriacutestica de enlaces tiende a variar de los valores maacutes altos a las frecuencias bajasLas desigualdades ocurren predominantemente en situaciones doacutende los conectores estaacuten presentes pero tambieacuten puede ocurrir en el cable doacutende las variaciones en la impedancia caracteriacutestica a lo largo de la longitud del cable es excesiva El impacto principal de peacuterdida del retorno no estaacute en la peacuterdida de la fuerza de sentildeal sino en la introduccioacuten de temblor sentildealado

ELFEXT

El IEEE 8023 comiteacute de las normas ha desarrollado una versioacuten de 1 Gbps Ethernet llamado 1000BASE-T para 100 m de par de cobre trenzado

Se cree que en la mayoriacutea de las situaciones la actuacioacuten de categoriacutea 5 actualmente instalada seraacuten satisfactorios para 1000BASE-T Algunos presentan los probadores en el mercado pero estos probadores existentes nunca fueron disentildeados para medir ELFEXT el suelo del ruido en el probador no es bastante bueno Nueva generacioacuten de probadores Agilent Wirescope 350 Chiripa DSP-4000 Microtest Omniscanner o Wavetek LT8600

El Extremo lejano Crosstalk es una medida de acoplamiento del signo de un par del alambre a otro par adyacente Al contrario de NEXT el signo del crosstalk es moderado al distante extremo del enlace

El extremo Crosstalkrdquo FEXT es moderado aplicando un signo de la prueba en un par de cable a un extremo del enlace y midiendo la contestacioacuten en otro par de cable al otro extremo del enlace El signo del crosstalk debe ser tan pequentildeo como sea posible y por consiguiente la peacuterdida debe ser tan alta como sea posible

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 21: Gallardo a Punt Es

El Extremo lejano Crosstalk (FEXT)

FEXT es por consiguiente simplemente la proporcioacuten de la amplitud de la sentildeal de medida al extremo distante del enlace y la amplitud de la sentildeal que estaacute aplicada en el extremo local en un par de cables diferente

La peacuterdida de ELFEXT simplemente es la proporcioacuten computada de la peacuterdida de FEXT moderada y atenuacioacuten moderada y por consiguiente es un tipo de atenuacioacuten a la Proporcioacuten de Crosstalk (ACR) o una indicacioacuten de Proporcioacuten del Signo-a-ruido (SNR) ACR es el nuacutemero computado de la peacuterdida NEXT y la atenuacioacuten moderada la misma direccioacuten 1000BASE-T llevan las sentildeales bidireccionales en todos los cuatro pares de cables y por consiguiente la peacuterdida de ELFEXT es importante como un paraacutemetro de la transmisioacuten geneacuterico

CABLEADO ESTRUCTURADO

Definicioacuten de cableado estructurado

Por definicioacuten significa que todos los servicios en el edificio para las transmisiones de voz y datos se hacen conducir a traveacutes de un sistema de cableado en comuacuten En un sistema bien disentildeado todas las tomas de piso y los paneles de parchado (patch panels) terminan en conectores del tipo RJ45 que se alambran internamente a EIATIA 568b (conocido como norma 258a) El meacutetodo maacutes confiable es el de considerar un arreglo sencillo de cuatro pares de cables que corren entre el dorso del panel de parchado y el conector El uacutenico meacutetodo de interconexioacuten es entonces muy sencillo un cable de parchado RJ45 a RJ45 Todos los servicios se presentan como RJ45 via un panel de parchado de sistema y la extensioacuten telefoacutenica y los puertos del conmutador se implementan con cables multiliacutenea hacia el sistema telefoacutenico y otros servicios entrantes Adicionalmente se pueden integrar tambieacuten servicios de fibra oacuteptica para proporcionar soporte a varios edificios cuando se requiera una espina dorsal de alta velocidad (Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)Estas soluciones montadas en estante (rack) incorporan normalmente los medios para la administracioacuten de cable horizontal empleando cordones de parchado de colores para indicar el tipo de servicio que se conecta a cada conector Esta praacutectica permite el orden y facilita las operaciones ademaacutes de permitir el diagnoacutestico de fallas En los puestos de trabajo se proporcionan condiciones confiables y seguras empleando cordones a la medida para optimizar los cables sueltos La mejora en la confiabilidad es enorme Un sistema disentildeado correctamente no requiere mantenimientoTipos De Cables De Comunicaciones

CM Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CM estaacute definido para uso general de comunicaciones con la excepcioacuten de tirajes verticales y de plenum

CMP Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMP estaacute definido para uso en ductos plenums y otros espacios utilizados para aire ambiental El cable tipo CMP cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego y baja emanacioacuten de humo El cable tipo CMP excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM y CMR

CMR Tipo de cable de comunicaciones seguacuten lo definido en el artiacuteculo 800 de NEC NFPA -70 1999 El cable tipo CMR estaacute definido para uso en tirajes verticales o de piso a piso El cable tipo CMR cuenta con caracteriacutesticas adecuadas de resistencia al fuego que eviten la propagacioacuten de fuego de un piso a otro El cable tipo CMR excede las caracteriacutesticas de los cables tipo CM

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 22: Gallardo a Punt Es

Aplicaciones Del Cableado EstructuradoLas nuevas aplicaciones exigen de los Sistemas de Cableado Estructurado mayor ancho de banda mayor confiabilidad y menos colisiones Lo realmente importante para el usuario es contar con una herramienta que responda a sus necesidades ya no solamente tener un medio de transmisioacuten con una categoriacutea especiacutefica marcada por un cable UTP El nuevo enfoque estaacute en el rendimiento respecto a la transmisioacuten de datos por el equipo activo

(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

Usos

1 Instalacioacuten de redes

Disentildeo e instalacioacuten de redes de aacuterea local y redes de aacuterea amplia (LAN y WAN) Obtendraacute desde una infraestructura baacutesica para aprovechar los recursos de su empresa hasta un sistema con el que integre la informacioacuten de su empresa y pueda recibirla para facilitar la toma de decisiones

2 Organizacioacuten Comunicacioacuten Almacenamiento Electroacutenico

Si se tienen problemas por la dispersioacuten de informacioacuten hay que organizarla de forma sistemaacutetica permitiendo a cada uno de sus departamentos acceder a eacutesta de manera faacutecil mediante directorios estructurados o INTRANET

3 Implementacioacuten de Tecnologiacutea Thin Client

Los Thin Client son ideales para firmas que utilizan centros de llamadas hospitales agencias de seguridad centros de reservaciones de aeroliacuteneas mostradores de atencioacuten al puacuteblico en hoteles y centros de ingreso de datos Todas estas firmas comparten la misma necesidad de contar con una red de computadoras confiable y una arquitectura de servidores centralizados con bases de datos cruciales para la empresa

4 Administracioacuten de servidores

Podraacute disentildear la seguridad y el flujo de informacioacuten que requiere para maximizar el potencial de su empresa

Normas para cableado estructurado

Al ser el cableado estructurado un conjunto de cables y conectores sus componentes disentildeo y teacutecnicas de instalacioacuten deben de cumplir con una norma que deacute servicio a cualquier tipo de red local de datos voz y otros sistemas de comunicaciones sin la necesidad de recurrir a un uacutenico proveedor de equipos y programas De tal manera que los sistemas de cableado estructurado se instalan de acuerdo a la norma para cableado para telecomunicaciones EIATIA568-A emitida en Estados Unidos por la Asociacioacuten de la industria de telecomunicaciones junto con la asociacioacuten de la industria electroacutenica

EIATIA568-AEstaacutendar ANSITIAEIA-568-A de Alambrado de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales El propoacutesito de esta norma es permitir la planeacioacuten e instalacioacuten de cableado de edificios con muy poco conocimiento de los productos de telecomunicaciones que seraacuten instalados con posterioridad

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 23: Gallardo a Punt Es

ANSIEIATIA emiten una serie de normas que complementan la 568-A que es la norma general de cableado

Estaacutendar ANSITIAEIA-569-A de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para Edificios Comerciales Define la infraestructura del cableado de telecomunicaciones a traveacutes de tuberiacutea registros pozos trincheras canal entre otros para su buen funcionamiento y desarrollo del futuro

EIATIA 570 establece el cableado de uso residencial y de pequentildeos negocios Estaacutendar ANSITIAEIA-606 de Administracioacuten para la Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales EIATIA 607 define al sistema de tierra fiacutesica y el de alimentacioacuten bajo las cuales se deberaacuten de

operar y proteger los elementos del sistema estructurado

Las normas EIATIA fueron creadas como norma de industria en un paiacutes pero se ha empleado como norma internacional por ser de las primeras en crearse ISOIEC 11801 es otra norma internacional Las normas ofrecen muchas recomendaciones y evitan problemas en la instalacioacuten del mismo pero baacutesicamente protegen la inversioacuten del cliente

Elementos principales de un cableado estructuradoEl Cableado estructurado es un sistema de cableado capaz de integrar tanto a los servicios de voz datos y viacutedeo como los sistemas de control y automatizacioacuten de un edificio bajo una plataforma estandarizada y abierta El cableado estructurado tiende a estandarizar los sistemas de transmisioacuten de informacioacuten al integrar diferentes medios para soportar toda clase de traacutefico controlar los procesos y sistemas de administracioacuten de un edificio(Para ver el graacutefico faltante haga click en el menuacute superior Bajar Trabajo)

1 Cableado Horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se extiende desde la salida de aacuterea de trabajo de telecomunicaciones (Work Area Outlet WAO) hasta el cuarto de telecomunicaciones

2 Cableado del Backbone

El propoacutesito del cableado del backbone es proporcionar interconexiones entre cuartos de entrada de servicios de edificio cuartos de equipo y cuartos de telecomunicaciones El cableado del backbone incluye la conexioacuten vertical entre pisos en edificios de varios pisos El cableado del backbone incluye medios de transmisioacuten (cable) puntos principales e intermedios de conexioacuten cruzada y terminaciones mecaacutenicas

3 Cuarto de Telecomunicaciones

Un cuarto de telecomunicaciones es el aacuterea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones eleacutectricas que no sean de telecomunicaciones El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones terminaciones de cable y cableado de interconexioacuten asociado El disentildeo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar ademaacutes de voz y datos la incorporacioacuten de otros sistemas de informacioacuten del edificio tales como televisioacuten por cable (CATV) alarmas seguridad audio y otros sistemas de telecomunicaciones Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo No hay un liacutemite maacuteximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que puedan haber en un edificio

4 Cuarto de Equipo

El cuarto de equipo es un espacio centralizado de uso especiacutefico para equipo de telecomunicaciones tal como central telefoacutenica equipo de coacutemputo yo conmutador de video Varias o todas las funciones de un cuarto de telecomunicaciones pueden ser proporcionadas por un cuarto de equipo Los cuartos de equipo se consideran distintos de los cuartos de telecomunicaciones por la naturaleza costo tamantildeo yo complejidad del equipo que contienen Los cuartos de equipo incluyen espacio de trabajo para personal de telecomunicaciones Todo edificio debe contener un cuarto de telecomunicaciones o un cuarto de equipo Los requerimientos del cuarto de equipo se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 24: Gallardo a Punt Es

5 Cuarto de Entrada de Servicios

El cuarto de entrada de servicios consiste en la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio incluyendo el punto de entrada a traveacutes de la pared y continuando hasta el cuarto o espacio de entrada El cuarto de entrada puede incorporar el backbone que conecta a otros edificios en situaciones de campus Los requerimientos de los cuartos de entrada se especifican en los estaacutendares ANSITIAEIA-568-A y ANSITIAEIA-569

6 Sistema de Puesta a Tierra y Puenteado

TOPOLOGIA DE RED

La topologiacutea o forma loacutegica de una red se define como la forma de tender el cable a estaciones de trabajo individuales por muros suelos y techos del edificio Existe un nuacutemero de factores a considerar para determinar cual topologiacutea es la maacutes apropiada para una situacioacuten dada Existen tres topologiacuteas comunes

Anillo Las estaciones estaacuten unidas unas con otras formando un ciacuterculo por medio de un cable comuacuten (Figura 1) El uacuteltimo nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo Las sentildeales circulan en un solo sentido alrededor del ciacuterculo regeneraacutendose en cada nodo Con esta metodologiacutea cada nodo examina la informacioacuten que es enviada a traveacutes del anillo Si la informacioacuten no estaacute dirigida al nodo que la examina la pasa al siguiente en el anillo La desventaja del anillo es que si se rompe una conexioacuten se cae la red completa

Figura 1

Estrella

La red se une en un uacutenico punto normalmente con un panel de control centralizado como un concentrador de cableado (Figura 2) Los bloques de informacioacuten son dirigidos a traveacutes del panel de

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 25: Gallardo a Punt Es

control central hacia sus destinos Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de control que monitorea el traacutefico y evita las colisiones y una conexioacuten interrumpida no afecta al resto de la red

Figura 2

Bus

Las estaciones estaacuten conectadas por un uacutenico segmento de cable (Figura 3) A diferencia del anillo el bus es pasivo no se produce regeneracioacuten de las sentildeales en cada nodo Los nodos en una red de bus transmiten la informacioacuten y esperan que eacutesta no vaya a chocar con otra informacioacuten transmitida por otro de los nodos Si esto ocurre cada nodo espera una pequentildea cantidad de tiempo al azar despueacutes intenta retransmitir la informacioacuten

Figura 3

Hiacutebridas

El bus lineal la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes hiacutebridas (Figura 4) Anillo en estrella Esta topologiacutea se utiliza con el fin de facilitar la administracioacuten de la red Fiacutesicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador mientras que a nivel loacutegico la red es un anillo Bus en estrella El fin es igual a la topologiacutea anterior En este caso la red es un bus que se cablea fiacutesicamente como una estrella por medio de concentradores Estrella jeraacuterquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales por medio de concentradores dispuestos en cascada par formar una red jeraacuterquica

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 26: Gallardo a Punt Es

Figura 4

5 Protocolos de redes

Un protocolo de red es como un lenguaje para la comunicacioacuten de informacioacuten Son las reglas y procedimientos que se utilizan en una red para comunicarse entre los nodos que tienen acceso al sistema de cable Los protocolos gobiernan dos niveles de comunicaciones

o Los protocolos de alto nivel Estos definen la forma en que se comunican las aplicaciones o Los protocolos de bajo nivel Estos definen la forma en que se transmiten las sentildeales por

cable

Como es frecuente en el caso de las computadoras el constante cambio tambieacuten los protocolos estaacuten en continuo cambio Actualmente los protocolos maacutes comuacutenmente utilizados en las redes son Ethernet Token Ring y ARCNET Cada uno de estos esta disentildeado para cierta clase de topologiacutea de red y tienen ciertas caracteriacutesticas estaacutendar

Ethernet Actualmente es el protocolo maacutes sencillo y es de bajo costo Utiliza la topologiacutea de Bus lineal

Token Ring El protocolo de red IBM es el Token ring el cual se basa en la topologiacutea de anillo

Arnet Se basa en la topologiacutea de estrella o estrella distribuida pero tiene una topologiacutea y protocolo propio

EL MODELO OSI

En 1984 la Organizacioacuten Internacional de Estandarizacioacuten (ISO) desarrolloacute un modelo llamado

OSI(Open Systems Interconectiograven Interconexioacuten de sistemas abiertos) El cual es usado para describir el uso de datos entre la conexioacuten fiacutesica de la red y la aplicacioacuten del usuario final Este modelo es el mejor conocido y el maacutes usado para describir los entornos de red

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 27: Gallardo a Punt Es

Como se muestra en la figura las capas OSI estaacuten numeradas de abajo hacia arriba Las funciones maacutes baacutesicas como el poner los bits de datos en el cable de la red estaacuten en la parte de abajo mientras las funciones que atienden los detalles de las aplicaciones del usuario estaacuten arriba

CARACTERISTICAS DE LAS CAPAS

En el modelo OSI el propoacutesito de cada capa es proveer los servicios para la siguiente capa superior resguardando la capa de los detalles de como los servicios son implementados realmente

Las capas son abstraiacutedas de tal manera que cada capa cree que se estaacute comunicando con la capa asociada en la otra computadora cuando realmente cada capa se comunica soacutelo con las capas adyacentes de las misma computadora

Las capas facilitan las compatibilidades tanto de software como de hardware de los distintos ordenadores conectados

FUNCIONAMIENTO DE LAS CAPAS DEL MODELO OSI

La descripcioacuten esquemaacutetica de las diversas capas que componen este modelo es como sigue

Capa fiacutesica -1-

(Physical layer) es la encargada de transmitir los bits de informacioacuten por la liacutenea o medio utilizado para la transmisioacuten Se ocupa de las propiedades fiacutesicas y caracteriacutesticas eleacutectricas de los diversos componentes de la velocidad de transmisioacuten si esta es uni o bidireccional (simplex duplex o flull-duplex) Tambieacuten de aspectos mecaacutenicos de las conexiones y terminales incluyendo la interpretacioacuten de las sentildeales eleacutectricas

Como resumen de los cometidos de esta capa podemos decir que se encarga de transformar un paquete de informacioacuten binaria (Frame) en una sucesioacuten de impulsos adecuados al medio fiacutesico utilizado en la transmisioacuten Estos impulsos pueden ser eleacutectricos (transmisioacuten por cable) electromagneacuteticos (transmisioacuten Wireless) o luminosos (transmisioacuten oacuteptica) Cuando actuacutea en modo recepcioacuten el trabajo es inverso se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que seraacuten entregados a la capa de enlace (ver a continuacioacuten)

Capa de enlace -2-

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 28: Gallardo a Punt Es

(Data Link layer) Puede decirse que esta capa traslada los mensajes haciadesde la capa fiacutesica a la capa de red (que veremos a continuacioacuten) Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular PE esta capa define como son los cuadros (Frames) las direcciones y las sumas de control (Checksum) de los paquetes Ethernet

Ademaacutes del direccionamiento local se ocupa de la deteccioacuten y control de errores ocurridos en la capa fiacutesica del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisioacuten Para esto agrupa la informacioacuten a transmitir en bloques (Frames) e incluye a cada uno una suma de control que permitiraacute al receptor comprobar su integridad Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor Si alguacuten datagrama se ha corrompido se enviacutea un mensaje de control al remitente solicitando su reenviacuteo El protocolo PPP [1] es ejemplo de esta capa

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas

Control loacutegico de enlace LLC(Logical Link Control) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio fiacutesico proporcionando servicio a las capas superiores

Control de acceso al medio MAC (Medium Access Control) Esta subcapa actuacutea como controladora del hardware subyacente (el adaptador de red) De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces MAC driver y la direccioacuten fiacutesica contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como direccioacuten MAC Su principal tarea (que le proporciona el nombre -control de acceso-) consiste en arbitrar la utilizacioacuten del medio fiacutesico para facilitar que varios equipos puedan competir simultaacuteneamente por la utilizacioacuten de un mismo medio de transporte El mecanismo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet es un tiacutepico ejemplo de esta subcapa

Capa de Red -3-

(Network layer) Esta capa se ocupa de la transmisioacuten de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la direccioacuten adecuada (Routing) tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet pero no se ocupa para nada de los errores o peacuterdidas de paquetes Por ejemplo define la estructura de direcciones y rutas de Internet A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes paquetes de datos y paquetes de actualizacioacuten de ruta Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos

Transporte Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario) Utiliza los paquetes de datos En esta categoriacutea se encuentra el protocolo IP

Conmutacioacuten (Switching) Esta parte es la encargada de intercambiar informacioacuten de conectividad especiacutefica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario) Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualizacioacuten de ruta En esta categoriacutea se encuentra el protocolo ICMP (Internet Control Message Protocol) responsable de generar mensajes cuando ocurren errores en la transmisioacuten y de un modo especial de eco que puede comprobarse mediante PING

Capa de Transporte 4

(Transport layer) Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio describe la calidad y naturaleza del enviacuteo de datos PE esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisioacuten para asegurar su llegada Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesioacuten en trozos (datagramas) los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su enviacuteo Durante la recepcioacuten si la capa de Red utiliza el protocolo IP la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia Tambieacuten puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexioacuten de transporte entre diversas conexiones de datos Este permite que los datos provenientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 29: Gallardo a Punt Es

Un ejemplo tiacutepico de protocolo usado en esta capa es TCP (Transport Control Protocol) que con su homoacutelogo IP de la capa de Red configuran la suite TCPIP utilizada en Internet aunque existen otros como UDP (Universal Datagram Protocol) una capa de transporte utilizada tambieacuten en Internet por algunos programas de aplicacioacuten

Capa de Sesioacuten -5-

(Session Layer) Es una extensioacuten de la capa de transporte que ofrece control de diaacutelogo y sincronizacioacuten aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella Por ejemplo las comunicaciones de Internet no la utilizan

Capa de Presentacioacuten -6-

(Presentation layer) Esta capa se ocupa de los aspectos semaacutenticos de la comunicacioacuten (describe la sintaxis de los datos a transmitir) estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar maacutequinas que utilicen diversa representacioacuten interna para los datos PE describe como pueden transferirse nuacutemeros de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemaacuteticos Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografiacutea

En teoriacutea esta capa presenta los datos a la capa de aplicacioacuten cogiendo los datos recibidos y transformaacutendolos en formatos como texto imaacutegenes y sonido Como veremos a continuacioacuten en realidad esta capa puede estar ausente ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella

Actualmente el panorama ha cambiado solo existe una opcioacuten para el formato de datos a pesar de lo cual el protocolo OSI sigue negociando un esquema de codificacioacuten (el uacutenico disponible) En Internet el uacutenico servicio que utiliza esta capa es TELNET que precisamente es un servicio de acceso a servidores desde terminales remotos En este caso la capa de presentacioacuten es la que se encarga de configurar el terminal para conectar a un servidor de caracteriacutesticas particulares

Capa de Aplicacioacuten -7-

(Application layer) Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicacioacuten (navegadores clientes de correo terminales remotos transferencia de ficheros etc) Por ejemplo esta capa implementa la operacioacuten con ficheros del sistema Por un lado interactuacutean con la capa de presentacioacuten por otro representan la interfaz con el usuario entregaacutendole la informacioacuten y recibiendo los comandos que dirigen la comunicacioacuten

Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP SMTP POP IMAP etc

DISPOSITIVOS DE REDES

Dispositivos de redes

NICMAU (Tarjeta de red)Network Interface Card (Tarjeta de interfaz de red) o Medium Access Unit (Medio de unidad de acceso) Cada computadora necesita el hardware para transmitir y recibir informacioacuten Es el dispositivo que conecta la computadora u otro equipo de red con el medio fiacutesico La NIC es un tipo de tarjeta de expansioacuten de la computadora y proporciona un puerto en la parte trasera de la PC al cual se conecta el cable de la red Hoy en diacutea cada vez son maacutes los equipos que disponen de interfaz de red principalmente Ethernet incorporadas A veces es necesario ademaacutes de la tarjeta de red un transceptor Este es un dispositivo que se conecta al medio fiacutesico y a la tarjeta bien porque no sea posible la conexioacuten directa (10 base 5) o porque el medio sea distinto del que utiliza la tarjeta

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 30: Gallardo a Punt Es

Hubs (Concentradores)Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes La variedad de tipos y caracteriacutesticas de estos equipos es muy grande En un principio eran solo concentradores de cableado pero cada vez disponen de mayor nuacutemero de capacidad de la red gestioacuten remota etc La tendencia es a incorporar maacutes funciones en el concentrador Existen concentradores para todo tipo de medios fiacutesicos

RepetidoresSon equipos que actuacutean a nivel fiacutesico Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la sentildeal pero junto con ella amplifican tambieacuten el ruido La red sigue siendo una sola con lo cual siguen siendo vaacutelidas las limitaciones en cuanto al nuacutemero de estaciones que pueden compartir el medio

Bridges (Puentes)Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel en el nivel de control de acceso al medio Solo el traacutefico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos loacutegicos descargando de traacutefico las interconexiones Los bridges producen las sentildeales con lo cual no se transmite ruido a traveacutes de ellos

Routers (Encaminadores)Son equipos de interconexioacuten de redes que actuacutean a nivel de los protocolos de red Permite utilizar varios sistemas de interconexioacuten mejorando el rendimiento de la transmisioacuten entre redes Su funcionamiento es maacutes lento que los bridges pero su capacidad es mayor Permiten incluso enlazar dos redes basadas en un protocolo por medio de otra que utilice un protocolo diferente

GatewaysSon equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicacioacuten La traduccioacuten de las unidades de informacioacuten reduce mucho la velocidad de transmisioacuten a traveacutes de estos equipos

Servidores Son equipos que permiten la conexioacuten a la red de equipos perifeacutericos tanto para la entrada como para la salida de datos Estos dispositivos se ofrecen en la red como recursos compartidos Asiacute un terminal conectado a uno de estos dispositivos puede establecer sesiones contra varios ordenadores multiusuario disponibles en la red Igualmente cualquier sistema de la red puede imprimir en las impresoras conectadas a un servidor

MoacutedemsSon equipos que permiten a las computadoras comunicarse entre siacute a traveacutes de liacuteneas telefoacutenicas modulacioacuten y demodulacioacuten de sentildeales electroacutenicas que pueden ser procesadas por computadoras Los moacutedems pueden ser externos (un dispositivo de comunicacioacuten) o interno (dispositivo de comunicacioacuten interno o tarjeta de circuitos que se inserta en una de las ranuras de expansioacuten de la computadora)

Ethernet

sect1 Historia

Ethernet es probablemente el estaacutendar maacutes popular para las redes de aacuterea local (LANs) De acuerdo con el grupo IDC a fines de 1996 maacutes del 80 de las redes instaladas en el mundo eran Ethernet Esto representaba unos 120 millones de PCs interconectados El 20 restante utilizaban otros sistemas como Token-Ring FDDI (Fiber Distributed Data Interface) y otros

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 31: Gallardo a Punt Es

En una configuracioacuten Ethernet los equipos estaacuten conectados mediante cable coaxial o de par trenzado (Twisted-pair) y compiten por acceso a la red utilizando un modelo denominado CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Inicialmente podiacutea manejar informacioacuten a 10 Mbs aunque actualmente se han desarrollado estaacutendares mucho maacutes veloces

Fue desarrollado inicialmente en 1973 por el Dr Robert M Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research Center) de la compantildeiacutea Xerox como un sistema de red denominado Ethernet Experimental El objetivo era conseguir un medio de comunicacioacuten entre computadoras a medio camino entre las lentas redes telefoacutenicas de larga distancia que ya existiacutean y las de alta velocidad que se instalaban en las salas de computadoras para unir entre siacute sus distintos elementos

Estos primeros trabajos del PARC contribuyeron substancialmente a la definicioacuten de la norma IEEE 8023 que define el meacutetodo de acceso CSMACD En 1980 se propuso un estaacutendar Ethernet a 10 Mbps (tambieacuten conocido como 10Base) cuya especificacioacuten fue publicada conjuntamente por Digital Equipment Corporation Intel y la propia Xerox Por esta razoacuten las primeras Ethernet eran denominadas DIX (Digital Intel Xerox) tambieacuten Libro azul por el color de la primera edicioacuten Los primeros productos comenzaron a comercializarse en 1981

Nota Ademaacutes de las tecnologiacuteas a 10 Mbps se han desarrollado extensiones de la norma que aumentan la velocidad de transmisioacuten La conocida como 100Base a 100 Mbps Gigabit Ethernet a 1000 Mbps y 10 Gigabit Ethernet [1]

A partir de 1982 Ethernet fue gradualmente adoptada por la mayoriacutea de los organismos de estandarizacioacuten

ECMA European Computer Manufacturers Association

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers NIST National Institute of Standards and Technology ANSI American National Standards Institute ISO International Standards Organization

Desde entonces Ethernet se ha convertido en la tecnologiacutea LAN maacutes popular Existen millones y millones de conexiones en el mundo Aunque comenzoacute a utilizarse en ambientes de ingenieriacutea y de fabricacioacuten se expandioacute raacutepidamente a los mercados comercial y gubernamental La segunda generacioacuten de Ethernet que se usa actualmente es Ethernet II aunque este nombre se usa raacuteramente

Otros organismos que tienen gran influencia en el establecimiento de normas para la industria de redes y telecomunicaciones son

EIA (Electronic Industries Alliance) Asociacioacuten de Industrial Electroacutenicas

TIA (Telecommunications Industry Association) Asociacioacuten de las industrias de telecomunicaciones

Estas dos asociaciones editan normas de forma conjunta que se conocen como normas TIAEIA son las de mayor influencia en el disentildeo e instalacioacuten de redes

sect2 Tecnologiacutea Ethernet

Los estaacutendares Ethernet no necesitan especificar todos los aspectos y funciones necesarios en un Sistema Operativo de Red NOS (Network Operating System) Como ocurre con otros estaacutendares de red la especificacioacuten Ethernet se refiere solamente a las dos primeras capas del modelo OSI (Open

Systems Interconnection H122) Estas son la capa fiacutesica (el cableado y las interfaces fiacutesicas) y la de enlace que proporciona direccionamiento local deteccioacuten de errores y controla el acceso a la capa fiacutesica Una vez conocidas estas especificaciones el fabricante del adaptador estaacute en condiciones de que

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 32: Gallardo a Punt Es

su producto se integre en una red sin problemas Tambieacuten es de su incumbencia proporcionar los controladores (Drivers) de bajo nivel adecuados para cada Sistema Operativo que debe utilizar el adaptador

sect21 La capa fiacutesica

Los elementos que constituyen la capa fiacutesica de Ethernet son de dos tipos Activos y Pasivos Los primeros generan yo modifican sentildeales los segundos simplemente la transmiten Son los siguientes

Pasivos

Cables Jacks Conectores Patch panels

Activos

Transceptores

Repetidores Repetidores multipuerto (Hubs)

sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)

La arquitectura Ethernet puede definirse como una red de conmutacioacuten de paquetes de acceso muacuteltiple (medio compartido) y difusioacuten amplia (Broadcast) que utiliza un medio pasivo y sin ninguacuten control central Proporciona deteccioacuten de errores pero no correccioacuten El acceso al medio (de transmisioacuten) estaacute gobernado desde las propias estaciones mediante un esquema de arbitraje estadiacutestico

Los paquetes de datos transmitidos alcanzan a todas las estaciones (difusioacuten amplia) siendo cada estacioacuten responsable de reconocer la direccioacuten contenida en cada paquete y aceptar los que sean dirigidos a ella [3]

Ethernet realiza varias funciones que incluyen empaquetado y desempaquetado de los datagramas manejo del enlace codificacioacuten y decodificacioacuten de datos y acceso al canal El manejador del enlace es responsable de vigilar el mecanismo de colisiones escuchando hasta que el medio de transmisioacuten estaacute libre antes de iniciar una transmisioacuten (solo un usuario utiliza la transmisioacuten cada vez -Banda base-) El manejo de colisiones se realiza deteniendo la transmisioacuten y esperando un cierto tiempo antes de intentarla de nuevo

Existe un mecanismo por el que se enviacutean paquetes a intervalos no estaacutendar lo que evita que otras estaciones puedan comunicar Es lo que se denomina captura del canal

sect3 Datagramas Ethernet

El formato de los paquetes PDUs (Protocol Data Units) puede verse en la figura adjunta [4] un datagrama Ethernet incluye Un preaacutembulo campos de direccioacuten de origen y de destino tipo de campo campo de datos y chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence)

Nota En la paacutegina adjunta se muestran algunos datos de un datagrama Ethernet tal como es mostrado por un dispositivo de proteccioacuten (Firewall) que los analiza para decidir si deben ser

transmitidos ( H124w2)

sect31 El preaacutembulo Una serie de 8 octetos que preceden al datagrama en la capa fiacutesica Tiene por finalidad permitir que las estaciones receptoras sincronicen sus relojes con el mensaje entrante a fin de

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 33: Gallardo a Punt Es

que puedan leerlo sin errores El uacuteltimo de estos bytes se denomina delimitador de comienzo de marco SFD (Start Frame Delimiter)

sect32 Las direcciones de destino y origen son direcciones fiacutesicas en el sentido de que se refieren a dispositivos fiacutesicos (adaptadores de red) conocidos generalmente como NIC (Network Interface Card) Estas direcciones se refieren al NIC que recibiraacute el datagrama (a quieacuten va dirigido) y al NIC remitente (Source address) La direccioacuten de destino es conocida tambieacuten como direccioacuten del recipiente (Recipient address)

Es interesante considerar que esta direccioacuten (MAC) de un dispositivo fiacutesico (NIC) es en definitiva la direccioacuten real de cualquier ordenador en la red Por ejemplo aunque el protocolo TCPIP utiliza un sistema de direcciones loacutegicas (denominadas direcciones IP) estas direcciones deben ser traducidas a las direcciones MAC de los adaptadores de red a donde van dirigidos los mensajes Aunque en modo de funcionamiento normal las tarjetas de red se desentienden de aquellos datagramas que no van dirigidos a su propia direccioacuten es posible utilizar programas que permiten situar una NIC en modo promiscuo De forma que sea capaz de escuchar los datagramas que circulan con destino a cualquier direccioacuten

MAC entre ellos tcpdump wwwtcpdumporg una herramienta muy versaacutetil especialmente utilizadas en tareas de seguridad informaacutetica que permite capturar los paquetes que circulan por la red incluso mediante un criterio de seleccioacuten establecido por el usuario

Indicar a este respecto que cada NIC tiene un nuacutemero de identificacioacuten (direccioacuten) de 6 bytes que es uacutenico en el mundo y no se repite (algo asiacute como la huella dactilar de una persona) el denominado MAC (Media Access Control) Esta direccioacuten estaacute contenida en el hardware de la tarjeta o adaptador de red y no puededebe ser alterado [5]

Nota Los fabricantes de este tipo de tarjetas tienen que solicitar a la IEEE la asignacioacuten de un nuacutemero de 24 bits (3 bytes) que les es remitido y que sirve para identificar las tarjetas del fabricante a partir de ese momento Es el OUI (Organizationally Unique Identifier) tembieacuten conocido como coacutedigo de vendedor A continuacioacuten cada fabricante antildeade a su OUI otros 24 bits hasta totalizar 48 (6 octetos) en los que se puede incluir cualquier informacioacuten que se desee desde datos de fabricacioacuten a caracteriacutesticas de la tarjeta [2]

Los 6 bytes de los campos de direccioacuten suelen indicarse en formato hexadecimal algo parecido a 00-10-A4-01-FF-F1 En la paacutegina adjunta se expone con maacutes detalle el procedimiento para obtener la

direccioacuten MAC de su tarjeta de red Ethernet ( H1240)

sect33 El Coacutedigo de tipo es un nuacutemero de 16 bits que se utiliza para identificar el tipo de protocolo de alto nivel que estaacute siendo utilizado en la red Ethernet Sentildeala por tanto el tipo de dato que estaacute siendo transportado en el campo de datos del paquete

Como resumen podemos indicar que la cabecera de un datagrama Ethernet tiene 14 bytes repartidos asiacute 6 B direccioacuten de origen + 6 B direccioacuten de destino + 2 B tipolongitud

sect34 El campo de datos del datagrama puede variar entre un miacutenimo de 46 y un maacuteximo de 1500 bytes asiacute que la longitud maacutexima de un paquete Ethernet es de 1518 bytes y 64 la miacutenima

Nota Cuando una estacioacuten transmite un datagrama mayor que los 1518 bytes permitidos (que equivale a una transmisioacuten de maacutes de 20 milisegundos) ocurre una condicioacuten de error denominada Jabber el datagrama resultante se denomina Long Frame Cuando un paquete tiene una longitud menor que la miacutenima tambieacuten es una condicioacuten erronea (aunque su FCS sea correcto) y se denomina Short Frame

sect 35 El campo de chequeo de integridad FCS (Frame Check Sequence) es un valor de 32 bits (4 octetos) que contiene un checksum del marco El remitente realiza un control CRC (Cyclical Redundancy) de los datos e incluye este valor en este campo El receptor realiza a su vez el mismo

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 34: Gallardo a Punt Es

caacutelculo con los datos recibidos y los compara con el valor del campo FCS del datagrama recibido Si existe discordancia se solicita el reenviacuteo del paquete erroacuteneo

sect4 Mecanismo de colisiones

El protocolo CSMACD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) utilizado en Ethernet Se basa en que cuando un equipo DTE (Data Terminal Equipment) conectado a una LAN desea transmitir se mantiene a la escucha hasta que ninguacuten equipo estaacute transmitiendo (es la parte CS Carrier Sense del protocolo) una vez que la red estaacute en silencio el equipo enviacutea el primer paquete de informacioacuten

Nota El hecho de que cualquier DTE pueda ganar acceso a la red es la parte MA Multple Access del protocolo El modo Ethernet de tratar las colisiones tiene antecedentes en el protocolo Aloha desarrollado en la la Universidad de Hawaii para un sistema de comunicaciones entre las islas

A partir de este momento entra en juego la parte CD (Collision Detection) que se encarga de verificar que los paquetes han llegado a su destino sin colisionar con los que pudieran haber sido enviados por otras estaciones por error En caso de colisioacuten los DTEs la detectan y suspenden la transmisioacuten cada DTE esperen un cierto lapso pseudo aleatorio antes de reiniciar la transmisioacuten

Cada segmento de una red Ethernet (entre dos router bridges o switches) constituye lo que se denomina dominio de tiempo de colisiones o dominio de colisiones Ethernet

Se supone que cada bit permanece en el dominio un un tiempo maacuteximo (Slot time) de 256 micros (algo maacutes de 25 milloneacutesimas de segundo) lo que significa que en este tiempo debe haber llegado al final del segmento

Si en este tiempo la sentildeal no ha salido del segmento puede ocurrir que una segunda estacioacuten en la parte del segmento auacuten no alcanzado por la sentildeal pueda comenzar a transmitir puesto que su deteccioacuten de portadora indica que la liacutenea estaacute libre dado que la primera sentildeal auacuten no ha alcanzado a la segunda estacioacuten En este caso ocurre un acceso muacuteltiple MA (Multiple Access) y la colisioacuten de ambos datagramas es inevitable

LA NORMA IEEE

IEEE corresponde a las siglas de The Institute of Electrical and Electronics Engineers el Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos una asociacioacuten teacutecnico-profesional mundial dedicada a la estandarizacioacuten entre otras cosas Es la mayor asociacioacuten internacional sin fines de lucro formada por profesionales de las nuevas tecnologiacuteas como ingenieros de telecomunicaciones ingenieros electroacutenicos Ingenieros en informaacutetica

Su creacioacuten se remonta al antildeo 1884 contando entre sus fundadores a personalidades de la talla de Thomas Alva Edison Alexander Graham Bell y Franklin Leonard Pope En 1963 adoptoacute el nombre de IEEE al fusionarse asociaciones como el AIEE (American Institute of Electrical Engineers) y el IRE (Institute of Radio Engineers)

A traveacutes de sus miembros maacutes de 360000 voluntarios en 175 paiacuteses el IEEE es una autoridad liacuteder y de maacuteximo prestigio en las aacutereas teacutecnicas derivadas de la eleacutectrica original desde ingenieriacutea computacional tecnologiacuteas biomeacutedica y aeroespacial hasta las aacutereas de energiacutea eleacutectrica telecomunicaciones y electroacutenica de consumo entre otras

Seguacuten el mismo IEEE su trabajo es promover la creatividad el desarrollo y la integracioacuten compartir y aplicar los avances en las tecnologiacuteas de la informacioacuten electroacutenica y ciencias en general para beneficio de la humanidad y de los mismos profesionales Algunos de sus estaacutendares son

VHDL

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 35: Gallardo a Punt Es

POSIX IEEE 1394 IEEE 488 IEEE 802 IEEE 80211 IEEE 754

Mediante sus actividades de publicacioacuten teacutecnica conferencias y estaacutendares basados en consenso el IEEE produce maacutes del 30 de la literatura publicada en el mundo sobre ingenieriacutea eleacutectrica en computacioacuten telecomunicaciones y tecnologiacutea de control organiza maacutes de 350 grandes conferencias al antildeo en todo el mundo y posee cerca de 900 estaacutendares activos con otros 700 maacutes bajo desarrollo

IEEE 802 es un comiteacute y grupo de estudio de estaacutendares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eleacutectricos y Electroacutenicos (IEEE) que actuacutea sobre Redes de Ordenadores concretamente y seguacuten su propia definicioacuten sobre redes de aacuterea local (RAL en ingleacutes LAN) y redes de aacuterea metropolitana (MAN en ingleacutes) Tambieacuten se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estaacutendares que proponen y algunos de los cuales son muy conocidos Ethernet (IEEE 8023) o Wi-Fi (IEEE 80211) incluso estaacute intentando estandarizar Bluetooth en el 80215

Se centra en definir los niveles maacutes bajos (seguacuten el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo) concretamente subdivide el segundo nivel el de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico recogido en 8022 y el de acceso al medio El resto de los estaacutendares recogen tanto el nivel fiacutesico como el subnivel de acceso al medio

Historia

En febrero de 1980 se formoacute en el IEEE un comiteacute de redes locales con la intencioacuten de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps que baacutesicamente era Ethernet (el de la eacutepoca) Le tocoacute el nuacutemero 802 Decidieron estandarizar el nivel fiacutesico el de enlace y superiores Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles el de enlace loacutegico encargado de la loacutegica de re-enviacuteos control de flujo y comprobacioacuten de errores y el subnivel de acceso al medio encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red por parte de las estaciones

Para final de antildeo ya se habiacutea ampliado el estaacutendar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un antildeo despueacutes y por presiones de grupos industriales se incluyoacute Token Bus (Red en bus con paso de testigo) que incluiacutea opciones de tiempo real y redundancia y que se suponiacutea idoacuteneo para ambientes de faacutebrica

Cada uno de estos tres estaacutendares teniacutea un nivel fiacutesico diferente un subnivel de acceso al medio distinto pero con alguacuten rasgo comuacuten (espacio de direcciones y comprobacioacuten de errores) y un nivel de enlace loacutegico uacutenico para todos ellos

Despueacutes se fueron ampliando los campos de trabajo se incluyeron redes de aacuterea metropolitana (alguna decena de kiloacutemetros) personal (unos pocos metros) y regional (alguacuten centenar de kiloacutemetros) se incluyeron redes inalaacutembricas (WLAN) meacutetodos de seguridad etc

8023

Ethernet es el nombre de una tecnologiacutea de redes de computadoras de aacuterea local (LANs) basada en tramas de datos El nombre viene del concepto fiacutesico de ether Ethernet define las caracteriacutesticas de cableado y sentildealizacioacuten de nivel fiacutesico y los formatos de trama del nivel de enlace de datos del modelo OSI

Aunque se tratoacute originalmente de un disentildeo propietariode Xerox eacutesta tecnologiacutea fue estandarizada por la especificacioacuten IEEE 8023 que define la forma en que los puestos de la red enviacutean y reciben datos sobre un medio fiacutesico compartido que se comporta como un bus loacutegico independientemente de su configuracioacuten fiacutesica Originalmente fue disentildeada para enviar datos a 10 Mbps aunque posteriormente ha sido perfeccionada para trabajar a 100 Mbps 1 Gbps o 10 Gbps y se habla de versiones futuras de

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 36: Gallardo a Punt Es

40 Gbps y 100 Gbps En sus versiones de hasta 1 Gbps utiliza el protocolo de acceso al medio CSMACD (Carrier Sense Multiple Access Collision Detect - Acceso muacuteltiple con deteccioacuten de portadora y deteccioacuten de colisiones) Actualmente Ethernet es el estaacutendar maacutes utilizado en redes localesLANs

Ethernet fue creado por Robert Metcalfe y otros en Xerox Parc centro de investigacioacuten de Xerox para interconectar computadoras Alto El disentildeo original funcionaba a 1 Mbps sobre cable coaxial grueso con conexiones vampiro (que muerden el cable) Para la norma de 10 Mbps se antildeadieron las conexiones en coaxial fino (10Base2 tambieacuten de 50 ohmios pero maacutes flexible) con tramos conectados entre si mediante conectores BNC par trenzado categoriacutea 3 (10BaseT) con conectores RJ45 mediante el empleo de hubs y con una configuracioacuten fiacutesica en estrella e incluso una conexioacuten de fibra oacuteptica (10BaseF)

Los estaacutendares sucesivos (100 Mbps o Fast Ethernet Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet) abandonaron los coaxiales dejando uacutenicamente los cables de par trenzado sin apantallar (UTP - Unshielded Twisted Pair) de categoriacuteas 5 y superiores y la Fibra oacuteptica

Ethernet es la capa fiacutesica maacutes popular de la tecnologiacutea LAN usada actualmente Otros tipos de LAN incluyen Token Ring Fast Ethernet FDDI ATM y LocalTalk Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad costo y facilidad de instalacioacuten Estos puntos fuertes combinados con la amplia aceptacioacuten en el mercado y la habilidad de soportar virtualmente todos los protocolos de red populares hacen a Ethernet la tecnologiacutea ideal para la red de la mayoriacutea de usuarios de la informaacutetica actual

En redes de computadoras Media Access Control address (direccioacuten de Control de Acceso al Medio en espantildeol) cuyo acroacutenimo es MAC es un identificador fiacutesico -un nuacutemero uacutenico en el mundo de 48 bits (6 bytes) - almacenado en faacutebrica dentro de una tarjeta de red o una interface usada para asignar globalmente direcciones uacutenicas en algunos modelos OSI (capa 2) y en la capa fiacutesica del conjunto de protocolos de internet Los primeros 3 bytes (24 bits) de las direcciones MAC son asignadas por el IEEE y los otros 3 bytes los determina el fabricante Las direccion son utilizadas en varias tecnologiacuteas incluyendo

Ethernet Token Ring 80211 redes inalaacutembricas (WIFI) ATM

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI de la ISO el cual se encarga de enviar paquetes ARP para verificar queacute nuacutemero (expresado en hexadecimal) tiene impreso en la tarjeta La informacioacuten recibida se almacena en una tabla para futuros envios de informacioacuten lo que permite el enviacuteo de informacioacuten de forma maacutes raacutepida y eficiente en redes LAN bastante grandes Esto es lo que se usa en dispositivos tales como los switches los cuales debido a este manejo de las MAC permiten segmentar una red y hacer maacutes chicos los dominios de colisioacuten evitando traacutefico excesivo

En el sistema operativo Windows podemos ver la MAC de las interfaces de red con el comando ipconfig el cual debemos de teclear en la linea de comandos o shell Al poner ipconfig ALL muestra todas las interfaces de red en el sistema y su informacioacuten junto con la MAC correspondiente expresada en Hexadecimal En sistemas tipo Unix (como Linux FreeBSD AIX etc) el comando similar o equivalente es ifconfig aunque puede variar

CSMACD siglas que corresponden a Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (en espantildeol Acceso Muacuteltiple con Escucha de Portadora y Deteccioacuten de Colisiones) es una teacutecnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones Anteriormente a esta teacutecnica se usaron las de Aloha puro y Aloha ranurado pero ambas presentaban muy bajas prestaciones Por eso aparecioacute primeramente la teacutecnica CSMA que fue posteriormente mejorada con la aparicioacuten de CSMACD

En el meacutetodo de acceso CSMACD los dispositivos de red que tienen datos para transmitir funcionan en el modo escuchar antes de transmitir Esto significa que cuando un nodo desea enviar datos primero debe determinar si los medios de red estaacuten ocupados

CSMA (Carrier Sense Multiple Access acceso muacuteltiple con escucha de portadora) significa que se utiliza un medio de acceso muacuteltiple y que la estacioacuten que desea emitir previamente escucha el canal

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

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Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 37: Gallardo a Punt Es

antes de emitir Si el canal estaacute ocupado espera un tiempo aleatorio y vuelve a escuchar Cuando detecta libre el canal puede actuar de dos formas distintas emitiendo de inmediato o esperando un tiempo aleatorio antes de emitir Si emite con una probabilidad p se dice que es un sistema CSMA p-persistente mientras que si emite de immediato se dice que es un sistema CSMA 1-persistente Una vez comenzado a emitir no para hasta terminar de emitir la trama completa Esto supone que se puede producir una colisioacuten si dos estaciones intentan transmitir a la vez de forma que las tramas emitidas por ambas seraacuten incompresibles para las otras estaciones y la transmisioacuten habraacute sido infructuosa

Finalmente CSMACD supone una mejora sobre CSMA pues la estacioacuten estaacute a la escucha a la vez que emite de forma que si detecta que se produce una colisioacuten para inmediatamente la trasmisioacuten

La ganancia producida es el tiempo que no se continua utilizando el medio para realizar una transmisioacuten que resultaraacute inuacutetil y que se podraacute utilizar por otra estacioacuten para transmitir

[editar]

Funcionamiento de CSMACD

El primer paso a la hora de transmitir seraacute saber si el medio estaacute libre Para eso escuchamos lo que dicen los demaacutes Si hay portadora en el medio es que estaacute ocupado y por tanto seguimos escuchando en caso contrario el medio estaacute libre y podemos transmitir A continuacioacuten esperamos un tiempo miacutenimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir Si durante la transmisioacuten de una trama se detecta una colisioacuten entonces las estaciones que colisionan abortan el enviacuteo de la trama y enviacutean una sentildeal de reinicio Despueacutes de una colisioacuten las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama

En redes inalaacutembricas resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si estaacute libre o no) Por este motivo surgen dos problemas que pueden ser detectados

1 Problema del nodo oculto la estacioacuten cree que el medio estaacute libre cuando en realidad no lo estaacute pues estaacute siendo utilizado por otro nodo al que la estacioacuten no oye 2 Problema del nodo expuesto la estacioacuten cree que el medio estaacute ocupado cuando en realidad lo estaacute ocupando otro nodo que no interfeririacutea en su transmisioacuten a otro destino

Para resolver estos problemas la IEEE 80211 propone MACA (MultiAccess Collision Avoidance ndash Evasioacuten de Colisioacuten por Acceso Muacuteltiple)

LA NORMA IEEE 802 A 80211

IEEE 8021 es un grupo de funcionamiento del IEEE iquestSe refiere a iquestarquitectura de 802 LANMAN iquestla interred entre 802 LANs sirve y otras redes de aacuterea amplia iquestSeguridad De 802 Acoplamientos iquestdireccioacuten de la red total 802 y el protocolo acoda sobre las capas del MAC y del LLC

IEEE 8021 Cubre la administracioacuten de redes y otros aspectos relacionados con la LAN

IEEE 8022 es el Logical Link Control que define estaacutendar de IEEE 802 (LLC) que es la porcioacuten superior de la capa de trasmisioacuten de datos para las redes de aacuterea local La subcapa del LLC presenta un interfaz uniforme al usuario del servicio de trasmisioacuten de datos generalmente la capa de red Debajo del LLC la subcapa es la subcapa del Media Access Control (MAC)El estaacutendar de IEEE agrega esta subcapa que agregue el DSAP 8-bit estaacutendar (punto de acceso de servicio de la destinacioacuten) y SSAP (punto de acceso de servicio de la fuente) etiqueta a un paquete dado sin importar tipo de la red Hay tambieacuten un campo del control de 8 o 16 pedacitos para el uso en funciones auxiliares tales como control de flujoLos modos operacionales IEEE 8022 proporcionan dos sin conexioacuten y los modos operacionales connection-oriented uno iquest El tipo 1 es un modo sin conexioacuten unacknowledged Permite enviar los marcos o a una sola destinacioacuten (punto a la transferencia del punto o del unicast) o a las destinaciones muacuteltiples en la misma red (multicast) o o a todas las estaciones de la red (difusioacuten)El uso de multicasts y las difusiones reducen traacutefico de la red cuando la misma informacioacuten necesita ser propagada a todas las estaciones de la red Sin embargo el servicio del tipo 1 no proporciona ninguna garantiacutea con respecto a la pedido de los bastidores recibidos comparados a la orden en la cual ella se

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 38: Gallardo a Punt Es

ha enviado iquestel remitente incluso no consigue un reconocimiento que se hayan recibido los marcos El tipo 2 es un modo operacional connection-oriented La enumeracioacuten de la secuencia se asegura de que los marcos recibidos esteacuten garantizados para estar en la orden que se han enviado y no se pierde ningunos marcos Un procedimiento de control de flujo de la ventana que resbala previene remitentes raacutepidos de destinaciones lentas del flooding iquest El tipo 3 es un servicio sin conexioacuten reconocido Eacutel punto de ayudas para sentildealar la comunicacioacuten solamente

IEEE 8024 define la capa del Media Access Control (MAC) para las redes de autobuacutes que utilizan un mecanismo simbolo-que pasa (redes de autobuacutes simboacutelicas) Eacuteste es un uso de los conceptos usados en redes del token ring La diferencia principal es que las puntos finales del autobuacutes no satisfacen para formar un anillo fiacutesico Disuelven al grupo de funcionamiento de IEEE 8024IEEE 8024 Especifica el bus de sentildeal pasante

IEEE 8025 Protocolo de LAN IEEE que especifica la implementacioacuten de la capa fiacutesicas y de la subcapa MAC de la capa de enlace de datos IEEE 8025 usa de acceso de transmisioacuten de tokens a 4 Mbps oacute 16 Mbps en cableado STP O UTP y de punto de vista funcional y operacional es equivalente a token Ring de IBM

La tecnologiacutea de la red de aacuterea local del Simbolo-Anillo (LAN) fue desarrollada y promovida por IBM en los antildeos 80 tempranos y estandardizada como IEEE 8025 por el instituto de los ingenieros electroacutenicos eleacutectricos y Inicialmente muy acertada entroacute la declinacioacuten escarpada despueacutes de la introduccioacuten del estaacutendar que cablegrafiaba conveniente 10BaseT para Ethernet en los antildeos 90 tempranos Un esfuerzo de comercializacioacuten feroz condujo por IBM intentada para demandar Ethernet excesiva mejor del funcionamiento y de la confiabilidad para los usos criacuteticos debido a su meacutetodo de acceso determinista pero era maacutes acertado que batallas similares en la misma era sobre su arquitectura micro del canal La IBM ningunas aplicaciones maacutes largas o promueve el Simbolo-Anillo Las redes de Madge un competidor de una vez a la IBM ahora se consideran ser el liacuteder de mercado en token ring

IEEE 8026 es un estaacutendar gobernado por el ANSI para las redes del aacuterea metropolitana (HOMBRE) Es una mejora de un maacutes viejo estaacutendar (tambieacuten creado por ANSI) que utilizoacute la estructura de la red del Fiber Distributed Data Interface (FDDI) El fallada estaacutendar FDDI-BASADA debido a su puesta en praacutectica y carencia costosas de la compatibilidad con estaacutendares actuales del LAN El IEEE 8026 aplicaciones estaacutendares la forma dual distribuida de la red del autobuacutes de la coleta (DQDB) Esta forma apoya 150 tarifas de transferencia de Mbits Consiste en dos autobuacuteses unidireccionales no relacionados DQDB es clasificado para un maacuteximo de 160 kiloacutemetros antes de cable fibrooacuteptico de la sentildeal del excedente significativo de la degradacioacuten con una longitud de onda oacuteptica de nm 1300Este estaacutendar tambieacuten ha fallado sobre todo debido a las mismas razones esas el estaacutendar del FDDI falloacute La mayoriacutea ahora sirve los disentildeos de red oacuteptica siacutencrona de la red (SONET) o del Asynchronous Transfer Mode del uso (atmoacutesfera) con disentildeos recientes usando Ethernet nativa o MPLS

IEEE 8026

Red de aacuterea metropolitana (MAN) basada en la topologia popuesta por la University of Western Australia conocida como DQDB (Distribuited Queue Dual Bus) DQDB utiliza un bus dual de fibra oacuteptica como medio de transmisioacuten Ambos buses son unidireccionales y en contra-sentido Con esta tecnologia el ancho de banda es distribuido entre los usuarios de acuerdo a la demanda que existe en proceso conocido como insercioacuten de ranuras temporales Puesto que puede llevar transmisioacuten de datos siacutencronicos y asiacutencronicos soporta aplicaciones de video voz y datos IEEE 8026 con su DQDB es la alternativa de la IEEE para ISDN

IEEE 8027 es un inferior al nivel normal del IEEE 802 que cubre redes de aacuterea local de banda ancha El grupo de funcionamiento publicoacute una recomendacioacuten en 1989 pero es actualmente inactivo y en hibernacioacuten El grupo consultivo teacutecnico oacuteptico de la fibra era crear un estaacutendar del LAN para los medios oacutepticos de la fibra usados en el siacutembolo que pasaba las redes de ordenadores como el FDDI Eacuteste es parte del IEEE 802 grupos de estaacutendaresIEEE-8027 Especificaciones de redes con mayores anchos de banda conla posibilidad de transmitir datos sonido e imaacutegenes

IEEE-8028 Especificacioacuten para redes de fibra oacuteptica tipo Token PassingFDDIIEEE-8029 Especificaciones de redes digitales que incluyen video

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 39: Gallardo a Punt Es

IEEE 80210 es un estaacutendar anterior para las funciones de la seguridad que se podriacutean utilizar en las redes de aacuterea local y las redes del aacuterea metropolitana basadas en IEEE 802 protocolos 80210 especifica a gerencia de la asociacioacuten de la seguridad y la gerencia dominante asiacute como control de acceso secreto de los datos e integridad de datos El IEEE 80210 estaacutendares fue retirado en enero de 2004 y este grupo de funcionamiento del IEEE 802 no es actualmente activo La seguridad para las redes sin hilos se estaacute desarrollando en 80211i El protocolo del acoplamiento del Inter-Interruptor del Cisco (ISL) para apoyar VLANs en Ethernet y tecnologiacuteas similares del LAN fue basado en IEEE 80210 en este uso 80210 ha sido substituido en gran parte por IEEE 8021Q

La familia 80211 actualmente incluye seis teacutecnicas de transmisioacuten por modulacioacuten que utilizan todas los mismos protocolos El estaacutendar original de este protocolo data de 1997 era el IEEE 80211 teniacutea velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 24 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estaacutendar El teacutermino IEEE 80211 se utiliza tambieacuten para referirse a este protocolo al que ahora se conoce como 80211legacy La siguiente modificacioacuten aparecioacute en 1999 y es designada como IEEE 80211b esta especificacioacuten teniacutea velocidades de 5 hasta 11 Mbps tambieacuten trabajaba en la frecuencia de 24 GHz Tambieacuten se realizo una especificacioacuten sobre una frecuencia de 5 Ghz que alcanzaba los 54 Mbps era la 80211a y resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos teacutecnicos casi no se desarrollaron productos Posteriormente se incorporo un estaacutendar a esa velocidad y compatible con el b que recibiriacutea el nombre de 80211g En la actualidad la mayoriacutea de productos son de la especificacioacuten b y de la g (Actualmente se estaacute desarrollando la 80211n que se espera que alcance los 500 Mbps) La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisioacuten 80211i Otros estaacutendares de esta familia (cndashf hndashj n) son mejoras de servicio y extenciones o correcciones a especificaciones anteriores El primer estaacutendar de esta familia que tuvo una amplia aceptacioacuten fue el 80211b En 2005 la mayoriacutea de los productos que se se comercializan siguen el estaacutendar 80211g con compatibilidad hacia el 80211b

Los estaacutendares 80211b y 80211g utilizan bandas de 24 gigahercios (Ghz) que no necesitan de permisologiacutea para su uso El estaacutendar 80211a utiliza la banda de 5 GHz Las redes que trabajan bajo los estaacutendares 80211b y 80211g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas teleacutefonos inalaacutembricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 24 Ghz

IEEE 80211 el estaacutendar Wi-Wi-Fi denota un sistema de estaacutendares sin hilos de LANWLAN desarrollados por el grupo de funcionamiento 11 del comiteacute de estaacutendares de IEEE LANMAN (IEEE 802) El teacutermino 80211x tambieacuten se utiliza para denotar este sistema de estaacutendares y no debe ser confundido desde ninguacuten de sus elementos No hay estaacutendar 80211x El teacutermino IEEE 80211 tambieacuten se utiliza para referir a los 80211 originales que ahora a veces se llama 80211legacy Para el uso de estos estaacutendares vea el Wi-Wi-FiLa familia 80211 incluye actualmente seis teacutecnicas de la modulacioacuten del sobre-$$$-AIRE que toda utilice el mismo protocolo las teacutecnicas maacutes populares (y maacutes proliacuteficas) sea eacutesas definidas por las enmiendas de b de a y de g al estaacutendar original la seguridad era originalmente incluida y fue realzada maacutes adelante viacutea la enmienda 80211i Otros estaacutendares en la familia (los c-f h-j n) son realce y extensiones del servicio o correcciones a las especificaciones anteriores 80211b era el primer aceptoacute extensamente el estaacutendar sin hilos del establecimiento de una red seguido (algo counterintuitively) por 80211a y 80211gIEEE-80212 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG que sustituye CSMACD por asignacioacuten de prioridades

IEEE 80212 is a group of IEEE standards in the 802 group

IEEE-80214 Comiteacute para formar el estaacutendar de 100 base VG sin sustituir CSMACD

IEEE 80215 es el deacutecimo quinto grupo de funcionamiento del IEEE 802 que se especializa en estaacutendares sin hilos de la CACEROLA (red personal del aacuterea) Incluye a cuatro grupos de tarea (numerados a partir de la 1 a 4) iquest El grupo de tarea 1 (WPANBluetooth) trata de Bluetooth produciendo el estaacutendar 802151 publicado de junio el 14 de 2002 Incluye una especificacioacuten del control de acceso medio y de la capa fiacutesica adaptada de Bluetooth 11 iquest El grupo de tarea 2 (coexistencia) se ocupa de coexistencia de LAN sin hilos (80211) y de la CACEROLA sin hilos iquest El grupo de tarea 3 es en hecho dos grupos 3 (alta tarifa de WPAN) y 3a (tarifa maacutes alta alterna) de

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 40: Gallardo a Punt Es

WPAN ambas que se ocupan de estaacutendares de la alto-tarifa WPAN (20 Mbits o maacutes altos) iquest El grupo de tarea 4 (tarifa baja de WPAN) se ocupa de tarifa baja pero de vida muy larga de la bateriacutea (los meses o auacuten los antildeos) La primera edicioacuten del estaacutendar 802154 fue lanzada en mayo de 2003 En marcha de 2004 despueacutes de formar el grupo de tarea 4b el grupo de tarea 4 se puso en hibernacioacuten El nuevo grupo de tarea 4b tiene como objetivo el clarificar y el realzar de las partes especiacuteficas del estaacutendar del grupo de tarea 4 El sistema de ZigBee de protocolos de comunicacioacuten del alto nivel se basa sobre la especificacioacuten producida por este taskgroup

El Estaacutendar IEEE 80215 se enfoca baacutesicamente en el desarrollo de estaacutendares para redes tipo PAN o redes inalaacutembricas de corta distancia Al igual que Bluetooth el 80215 permite que dispositivos inalaacutembricos portaacutetiles como PCs PDAs teleacutefonos pagers entre otros puedan comunicarse e interoperar uno con el otro Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalaacutembrica 80211x de alguna manera la IEEE definioacute este estaacutendar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalaacutembricas LAN con las redes tipo PAN

Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicacioacuten inalaacutembrica que posibilita la transmisioacuten de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son -Facilitar las comunicaciones entre equipos moacuteviles y fijos -Eliminar cables y conectores entre eacutestos -Ofrecer la posibilidad de crear pequentildeas redes inalaacutembricas y facilitar la sincronizacioacuten de datos entre nuestros equipos personales[[CategoriacuteaTelecomunicaciones]

IEEE 80216 es el nombre de un grupo de trabajo del comite IEEE 802 y el nombre se aplica igualmente a los trabajos publicados

Se trata de una especificacioacuten para las redes de acceso metropolitanas sin hilos de banda ancha fijas (no moacutevil) publicada inicalmente el 8 de abril de 2002 En esencia recoge el estandar de facto WiMAX veacutease ese enlace para maacutes informacioacuten sobre su funcionamiento

El estaacutendar actual es el IEEE Std 80216-2004 aprobado en Junio de 2004 que cubre uacutenicamente los enlaces estaacuteticos Hay una extensioacuten denominada 80216e para sistemas moacuteviles El estandar 80216 ocupa el espectro de frecuencias ampliamente usando las frecuencias desde 2 hasta 11 Ghz para la comunicacion de la uacuteltima milla (de la estacioacuten base a los usuarios finales) y ocupando frecuencias entre 11 y 60 Ghz para las comunicaciones con liacutenea vista entre las estaciones bases (BS) o

PROTOCOLOS DEL MODELO DE REFERENCIA Una vez visto como se estructura esta pila de protocolos pasamos a describir brevemente los protocolos mas importantes de cada una de las capas empezando por los niveles inferiores

En la siguiente figura se puede observar la distribucioacuten de estos protocolos en la estructura por capas del modelo de referencia

Capas TCPIP Capas y protocolos TCPIP

AplicacioacutenSMTP Telnet FTP HTTP

NFS SNMP DNS

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 41: Gallardo a Punt Es

Transporte TCP UDP

Internet IP

Acceso a la red ARP RARP

Fiacutesica Sin especificar

LA ARP (PROTOCOLO DE RESOLUCION DE DIRECCIONES)

TRADUCE DIECCIONES IP A DIRECCIONES FISICAS

Direcciones IP

Cada computador y cada dispositivo de encaminamiento tendraacute una direccioacuten uacutenica cuya longitud seraacute de 32 bits que seraacute utilizada en los campos direccioacuten origen y direccioacuten destino de la cabecera Esta direccioacuten consta de un identificador de red y de un identificador de computador La direccioacuten como puede verse en la siguiente figura estaacute codificada para permitir una asignacioacuten variable de los bits utilizados al especificar la red y el computador Este formato de direcciones permite mezclar las tres clases de direcciones en el mismo conjunto de redes La direccioacuten IP maacutes pequentildea es la 0000 y la mayor es 255255255255

Existen tres clases de redes que se pueden clasificar teniendo en cuenta la longitud del campo de red y del campo ordenador La clase a la que pertenece una direccioacuten puede ser determinada por la posicioacuten del primer 0 en los cuatro primeros bits Las direcciones estaacuten codificadas para permitir una asignacioacuten variable de bits para especificar la red y el ordenador

Clase A Pocas redes cada una con muchos ordenadores 7 y 24 bits (+1) Por ejemplo ARPANET

Clase B Un nuacutemero medio de redes cada una con un nuacutemero medio de ordenadores 14 y 16 bits (+2)

Clase C Muchas redes cada una con pocos ordenadores 21 y 8 bits (+3) Por ejemplo un red de aacuterea local

Clase D Permite hacer multitransmisioacuten (o multicasting) en la cual el datagrama se dirige a muacuteltiples ordenadores Podemos enviar un paquete IP a un grupo de maacutequinas que por ejemplo pueden estar cooperando de alguna manera mediante la utilizacioacuten de una direccioacuten de grupo

Clase E Reservado para el futuro

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

  • LAN
  • Un LAN es una red de aacuterea local (Local Area Network) Esto incluye aquellas redes doacutende las computadoras se encuentran relativamente cerca entre ellas Una LAN podriacutea estar en una misma oficina dentro de un edificio o varios edificios cercanos entre siacute El graacutefico muestra dos edificios con 4 departamentos conectados coacutemo una LAN
  • Sentildeales
  • Moacutedems
  • Velocidad de Transmisioacuten
    • Transmisioacuten
      • Tipos de Moacutedems Digitales
      • Coacutemo se Comparan las Velocidades de los distintos Dispositivos
          • 3 Protocolos
            • Capa de enlace -2-
            • Capa de Red -3-
            • Capa de Transporte 4
            • Capa de Sesioacuten -5-
            • Capa de Presentacioacuten -6-
            • Capa de Aplicacioacuten -7-
            • Ethernet
              • sect1 Historia
              • sect2 Tecnologiacutea Ethernet
              • sect21 La capa fiacutesica
              • sect22 Arquitectura (estructura loacutegica)
              • sect3 Datagramas Ethernet
              • sect4 Mecanismo de colisiones
                  • Historia
                  • Funcionamiento de CSMACD
Page 42: Gallardo a Punt Es

La siguiente tabla muestra el nuacutemero de redes y de ordenadores por red en cada una de las tres clases primarias de direcciones IP

CLASE

BITS EN EL

PREFIJO

MAXIMO Nordm DE REDES

BITS EN EL SUFIJO

MAXIMO Nordm DE ORDENADORES POR

REDA 7 128 24 16777216B 14 16384 16 65536C 21 2097152 8 256

Normalmente las direcciones se suelen escribir en notacioacuten decimal con puntos Por ejemplo la direccioacuten 82CE7C0D (1000 0010 1100 1110 0111 1100 0000 1101 que es de clase B) se escribe como 1302061241382 = 816 + 2 = 128 + 2 = 130 CE = C16 + E = 12 16 + 14 = 192 + 14 = 206 7C = 7 16 + C = 112 + 12 = 124 0D = D = 13Observando la figura anterior puede verse que no todas las direcciones han sido asignadas a una clase en concreto Algunas de estas direcciones se utilizan como direcciones especiales

Este ordenador La direccioacuten 0000 significa esta red o este ordenador y uacutenicamente es usada por los ordenadores cuando son arrancados sin que se vuelva a utilizar posteriormente De esta forma las maacutequinas se pueden referir a su propia red sin saber su nuacutemero pero tiene que saber su clase para saber cuantos ceros debe incluir

Un ordenador de esta red Poniendo el campo red todo a ceros (es necesario saber la clase de la red para decidir cuantos ceros se deben poner)

Difusioacuten de red local o limitada La direccioacuten 255255255255 (todos 1s) se usa como direccioacuten para indicar todos los ordenadores de la red indicada y es utilizada para hacer difusioacuten

Difusioacuten de una red distante o dirigida Tambieacuten se puede hacer difusioacuten a una red distante poniendo la direccioacuten de la red y rellenando el campo ordenador con 1rsquos

Retrociclo Las direcciones 127xxyyzz se reservan para pruebas de realimentacioacuten Los paquetes que tienen esta direccioacuten no son enviados por la red sino que son procesados localmente y se tratan como si fueran paquetes de entrada Esto permite que los paquetes se enviacuteen a la red local sin que el transmisor conozca su nuacutemero Esta caracteriacutestica tambieacuten se usa para la deteccioacuten de fallos en el software de red

Para estar seguros de que la direccioacuten Internet es uacutenica todas las direcciones de Internet son asignadas por un autoridad central El Internet Assigned Number Authority (IANA) tiene el control sobre los nuacutemeros asignados Sin embargo cuando una organizacioacuten quiere una direccioacuten debe obtenerla de INTERNIC (Internet Network Information Center) La autoridad central solo es necesaria para asignar la porcioacuten de la direccioacuten correspondiente a la red cuando una organizacioacuten ya tiene su prefijo puede asignar un uacutenico sufijo a cada ordenador sin contactar con la autoridad central

Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

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Una maacutequina puede estar conectada a varias redes y tener una direccioacuten IP diferente en cada red En este caso recibe el nombre de ldquomultihomedrdquo Esto se utiliza para aumentar la seguridad pues si una red falla el ordenador auacuten esta conectado a internet utilizando la otra red Por otra parte tambieacuten es usado para aumentar el rendimiento de la red pues permite enviar directamente el traacutefico a una red en concreto sin tener que pasar por los dispositivos de encaminamiento

En la siguiente figura podemos ver las direcciones asignadas a diferentes ordenadores y dispositivos de encaminamiento que estaacuten conectados en tres redes diferentes a una Token Ring de clase C a una Ethernet de clase B y a una red de clase A en concreto Arpanet Para la interconexioacuten de las tres redes se estan utilizando 2 dispositivos de encaminamiento (routers) Ademaacutes la maacutequina A es una maacutequina multihomed pues estaacute conectada directamente a dos redes a la Token Ring y a la Ethernet

El que la direccioacuten de la red esteacute guardada en la direccioacuten internet tiene algunos inconvenientes

Si la direccioacuten IP identifica la red a la que se conecta el ordenador no al ordenador que tenemos conectado no es posible asignarle a un ordenador una direccioacuten IP permanente Por lo tanto si movemos un ordenador de una red a otra su direccioacuten IP debe cambiar Este problema se da cuando por ejemplo cuando nos llevamos un ordenador portaacutetil de un sitio a otro y queremos conectarlo a la red

Como el nuacutemero de ordenadores asignados a la clase C (255) puede resultar insuficiente en muchos casos y que la transicioacuten a la clase B no es faacutecil debido a que muchos programas no permiten que una red fiacutesica tenga multiples direcciones no se pueden introducir nuevas direcciones poco a poco y es necesario reconfigurar toda la red para la nueva clase

Como existe la facilidad de que una maacutequina pueda estar conectada a dos redes y por lo tanto tenga dos direcciones diferentes y que el encaminamiento se hace teniendo en cuenta la direccioacuten IP el comportamiento de los paquetes puede ser totalmente diferente dependiendo de la direccioacuten que estemos utilizando Esto puede resultar sorprendente para los usuarios

En algunos casos el conocer una direccioacuten IP puede resultar insuficiente para alcanzar la maacutequina que utiliza esta direccioacuten Consideremos el ejemplo de la siguiente figura En ella dos ordenadores A y B estaacuten conectados a la red 1 y normalmente se comunican utilizando esta red En este caso los usuarios de A se refieren a B usando la direccioacuten IP I3 Existe un camino alternativo entre A y B a traveacutes del dispositivo de encaminamiento R que es usado cuando A se refiere a B usando la direccioacuten I5 (la direccioacuten de B en la red 2) Supongamos que la conexioacuten de B a la red 1 falla pero que B continua funcionando Los usuarios de A que se refieran a B usando I3 no podraacuten comunicarse con B pero los que utilicen la direccioacuten I5 si

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