Redes de acceso y redes LAN

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7/18/2019 Redes de acceso y redes LAN http://slidepdf.com/reader/full/redes-de-acceso-y-redes-lan 1/150 REDES DE COMPUTADORES  Redes de Área Local LUIS MENGUAL GALÁN  Acceso y RAL  Acceso y RAL

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Un pequeño material sobre redes de acceso y redes LAN

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REDES DECOMPUTADORES

 Redes de Área Local

LUIS MENGUAL GALÁN

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

• Describir las Técnicas de acceso a Internet más

• Conocer los medios de transmisión, modos ytopologías empleadas en la Redes de Área Local

• Estudiar y comparar las técnicas de acceso almedio util izadas en las redes de difusión

•  Analizar los estándares IEEE.x de Redes de Área

Local ampliamente util izados en la industria

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES Biblio rafía

• “ Comunicaciones y Redes de Computadores” , 7ªEdición. W. Stallin s, Prentice Hall. 2004

• “ Computer Networks” , 5ª Edition. A. Tanenbaum,Prentice Hall 2003

• Redes de Comunicación” , León-García, A.,Widjaja, I., McGraw-Hill, 2002

 • . re ess etwor s , . . ast,   ,2002

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

ndice

Tema III: Redes de Acceso y

Redes de Área Local

3.1 Redes de Acceso

3.2 Tecnología de Redes de Área local.

RAL's.

.

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

3.1 Redes de Acceso

. . ecno og as para e uc e e ona o( Asymmetric digital subscribe line)

. . erna vas cceso uc e e ona o

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

TECNOLOGÍAS PARA EL BUCLE DE ABONADO (I)

RED

 Permiten la utilización de aplicaciones de Banda Ancha através de los actuales bucles de abonado:

PROVEEDOR DE

CORPORATIVA 

•Video bajo demanda,

• Acceso remoto a RAL 

s y a Internet a alta velocidad, etc

REDES DE DATOS

SERVICIO INTERNET

RTC

-

 Acceso y RAL Acceso y RAL

  _ 

 ATU-c ADSL Terminal Unit Central

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REDES DECOMPUTADORES

TECNOLOGÍAS PARA EL BUCLE DE ABONADO (II)

 

V.22....V.34 Modems 4Khz-RTC 1200Bps ... 33,6Kbps Dúplex

Asymmetric Digital 1,5 -8 Mbps (down) (3-5Km)Asimétrico

RDSI 

Digital Networkx ps

u scr er ne ps p

ADLS2Asymmetric Digital

Subscriber Line

12 Mbps (down) (2,5km)

2 Mbps (Up)Asimétrico

ADLS2+Asymmetric Digital

Subscriber Line

24 Mbps (down) (2,5km)

2 Mbps (Up)

Asimétrico

VDLSVert high Data Rate

Subscriber Line

100Mbps (down) 150-500m

100Mbps (Up) 150m Simétrico

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 •  

sobre bucles de abonando que no superen los 6 Km de

distancia entre modems•  

sobre un único par de cables. – Multiplexación por División en Frecuencias (FDM)

 – Cancelación de Eco• Se parte de la premisa de que la cantidad deinformación de datos ue recibe el usuario es musuperior a la que transmite a la red

• La conexión de voz analógica también funciona

• Cada canal se puede submultiplexar en varios canalesde menor velocidad.

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 Arquitectura Tecnología DSL

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

Tecnologías de Modulación• DMT (Discrete Multitone Modulation)

 – Se divide el ancho de banda total (0 a 1MHz) enbandas de 4KHz 256 bandas de 0 a 255» La banda 0 se usa para RTC» Las bandas de la 1 a la 5 no se usan»  

 – El espectro disponible se distribuye en subcanalescon múltiples subportadoras

 – a a su por a ora es mo u a a en cua ra uraQAM por una parte del flujo total de datos a

transmitir  – Adaptación a las características de la línea

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 MDF

an as -an as -an a

RTCCANAL

 ASCENDENTE

CANAL

DESCENDENTE

Cancelación de Eco-an a

RTCDESCENDENTE ASCENDENTE

 Acceso y RAL Acceso y RAL

zz z z

*MDF= Modulación por División en Frecuencia

z z z

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REDES DECOMPUTADORES

DMT (I)(Discrete Multi-Tone Modulation)

FRECUENCIA

4Mhz4Khz

FRECUENCIA

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

DMT (II)

scre e u - one o u a on

RF

FRECUENCIA

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 

4000*15 bits/canal* 25Canales=1,5Mbps

4000*15 bits/canal* 224Canales=13,4Mbps

 Acceso y RAL Acceso y RAL

*POTS: Plain Old Telephone Service

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REDES DECOMPUTADORES

Modulación DMT con

Cancelación de Eco

4000*15 bits/canal* 25Canales=1 5Mb s

 Acceso y RAL Acceso y RAL

4000*15 bits/canal* 250Canales=15Mbps

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REDES DECOMPUTADORES  

(Digital Subscriber Line Access Multiplexer)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES  ATM I

(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)

Trafico entrante convert ido enceldas ATMRAFAGAS

RAL

CELDAS DE TAMAÑO FIJO ATM Adaptation Layers (AAL)proporciona el soporte paradistintos tipos de tráficoCONSTANTE

VIDEO

Los niveles de los protocolosde Segmentación yCONSTANTE

 tipos de tráfico

 la conversión de los t raficosen celdas y viceversa

VOZ

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES  ATM II

(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)

• Orientado a Conexión

 – Trayectos Virtuales – Circuitos Virtuales

• Datos Organizados En Células – a ecera: ytes

 – Datos: 48 Bytes

 

• Tecnología Adecuada Para Todo Tipo De

 – Conmutación de Circuitos

 – Datos: Síncrono, Orientado A Conexión Y No

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Orientado A Conexión

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REDES DECOMPUTADORES  ATM III

(ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE) 

CANAL VIRTUAL

CELDA ATM

CANAL FÍSICO5 bytes 48 bytes

Cabecera Información

 Acceso y RAL Acceso y RAL

53 bytes

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REDES DECOMPUTADORES  

Niveles superiores

Nivel de Adaptación

 ATM

Niveles superiores

Nivel de Adaptación

 ATM

Comunicación nivel extremo-extremo

Nivel ATM

Físico

Nivel ATM

Físico

Nivel ATM

Físico Físico

Nivel ATM

Físico Físico

Sistema Final ATM

Sistema Final ATM

Conmutador 

 ATM

Conmutador 

 ATM

Interfaces de red ATM

• Nivel de Adaptación: Adapta la información del servicio (ofrecido a los nivelessuperiores) a las células ATM

• ve : ncarga o e encam nam en o y mu p cac n e as c u as ediferentes conexiones

• Nivel Físico: Transporta la información (bits/células)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 

DSLAMRouter o

Red ATM

 Acceso y RAL Acceso y RAL

em

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REDES DECOMPUTADORES

 

IP

…  AbonadoIP

Nivel FísicoIEEE 802.3

 ATM

IEEE 802.3  AAL5

IEEE 802.3

IEEE 802.3

Nivel FísicoNivel Físico

 ATMDSLAM

802.3  ATMIP

 ATM

N2  AAL5

PPPISPOperador de Red

 

REDIP

InternetRouter IP

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES  

bucle de abonado

Modems a 300 baudios transmitiendo a 300 bps

  .

 ADSL Equivalente a varios modems en paralelo a, , ,

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 ● ADSL2 (G.992.3/G.dtm.bis G.992.4/G.lite.bis)

 – Objetivos

● Aumentar la velocidad a largas distancias

● Reducción de consumo eléctrico

● Reducción en los costes de gestión

  . .

 – Objetivos: Aumentar la velocidad a cortas distancias (sobre ADSL2)

● RE-ADSL2 (G.992.3 Anexo L)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 –  

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REDES DECOMPUTADORES

• Mejoras de alcance y velocidad (12Mbps) – Mejoras en la eficiencia de la modulación QAM codificación de rejilla

 – Redución del efecto diafonía

 – Adaptación dinámica de la velocidad de la línea (SRA)

 – Optimización en el uso de los buffers encargados de almacenar tramas

 – Agregación de líneas para incrementar la velocidad (2X, 3X ...)

 – Capacidades de diagnóstico, monitorización, aumento de velocidad – Medidas de S/R, Ruido y Atenuación

 –

• Reducción del consumo eléctrico

 – Funcionamiento en modo L0 (igual que ADSL) – Modos de funcionamiento en bajo consumo

» L2 (Reducción de velocidad)

» L3 Slee

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES . .

 – 

» Se amplia el ancho de banda empleado de 1,1Mhz a,  

• El aumento de velocidad se logra hasta unos 1,5Km

• A más de 1,5 km el aumento de velocidad es marginal

• Suele ser necesario el uso de Terminales remotos (RT)

» Reducción de interferencias entre líneas

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES -

22Mbps

24Mbps

18Mbps

20Mbps

 ADSL2+

14Mbps

16Mbps

10Mbps

12Mbps

 ADSL2

4Mb s

6Mbps

 ADSL RE-ADSL2

2Mbps

 Acceso y RAL Acceso y RAL

100 500 900 1300 1700 2100 2500 2900 3300 3700 4100 4500 4900 5300 5700 6100

Distancia en metros

6500

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REDES DECOMPUTADORES

 Alternativas a las tecnologías del

•uc e e a ona o

  – Requiere la instalación de nuevos medios de transmisión de

fibra• n erne v

 – Tecnologias en expansión UMTS (2mbps),HSDPA (HighSpeed Downlink Packet Access), 14Mbps

• WI-FI (Wireless Fidelity) – Requiere infrestructura de acceso

• Sistemas inalámbricos de Banda Ancha (LMDS,Local Multipoint Distribution Service) –  

base

• FTTx: Fibra hasta x

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

x: ra as a xFTTN: Fibra hasta el Nodo

FTTC: Fibra hasta la acera

FTTB: Fibra hasta el Edificio

FTTH: Fibra hasta el Hogar 

FIBRA Despliegue de fibra en la Red de acceso se conoce como FTTX, donde “ x” indica el

COBREa cance e en o e ra:

FTTN (Fiber To The Node): Fibra hasta el Nodo

FTTC (Fiber To The Curb): Fibra hasta la acera

FTTB Fiber to The Bui ldin : Fibrahasta el edi fi cio

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 

FTTH (Fiber TO The Home): Fibra hasta el hogar 

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REDES DECOMPUTADORES

.  Área local

3.2.1. Introducción3.2.2. Características de las RAL

 

s

. . .

3.2.5.1. Técnicas de selección3.2.5.2. Técnicas de contienda (CSMA/CD; CSMA/CA)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES RAL: Introducción

• Una RAL es un “ conjunto de sistemas informáticos localizados enuna misma área ue com arten un canal de comunicaciones”

• VENTAJAS: – Compartición De Recursos

 – Soporte Varios Fabricantes

 –

 – Fiabilidad – Interconexión

 – oste

 – Velocidad

• – Seguridad

 – Gestión De Recursos

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 

• Medio de transmisión – Coaxial

» Grueso, fino

 – Par trenzado» pan a a o

 – Fibra óptica

 – Microondas/ Infrarrojos

 

 – Banda base – Banda ancha

  – Estrella

 – Bus

 –

• Técnicas de acceso al medio – Selección

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 –

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REDES DECOMPUTADORES

Topología Física en estrella -Lógica

2 PARES TRENZADOS

TRANSMISIÓN

RECEPCIÓN

ESTACIÓN ESTACIÓN ESTACIÓN

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 • SELECCI N

 – Centralizada: Sondeo – Distribuida: Paso de testigo (Bus, anillo)

• CONTIENDA

 – Con escucha: CSMA-P, CSMA-NP (ranurados y noranurados)

 – Con escucha y detección de colisión: CSMA/CD*

 – Con escucha y prevención de colisión:

*CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access with collision Detection

 Acceso y RAL Acceso y RAL

**CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with collision Avoidance

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REDES DECOMPUTADORES

on eo o ng

HOST

 A B C

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 

ESPERA

TESTIGO

TESTIGO

 

SIGUIENTEESTACIÓN

 

DATOSFIN DATOS O

TIEMPO POSESIONDATOS

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

• Cualquier estación de la RAL puede transmitiren cualquier momento

•  

• Ventajas: –  

 – Buen rendimiento a baja carga

 – Tiempos de acceso al medio no son predecibles

 –  deben cierta seguridad de acceder al medio

 – No hay prioridades

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

Contienda: ALOHA

• Toda estación que tiene que transmitir lo

hace inmediatamente sin restricciones• El tamaño del paquete es fijo

• No hay ningún método de detección de

colisiones• Si se produce colisión no se recibiráasen m en o y ser necesar o re ransm r  

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES - *

 A B

 A / B

 A B

 Acceso y RAL Acceso y RAL *Slotted-Aloha (Aloha ranurado)

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REDES DECOMPUTADORES Contienda: CSMA

(Carrier Sense Multiple Access)

• Todas las estaciones tienen capacidad paraescuc ar s e cana es ocupa o

• Si una estación escucha el canal libre puede

• No se garantiza que no ocurran colisiones 

T D   p t 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

on en a: - p

TRANSMITE

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

on en a: -np

TRANSMITE

SI

¿CANAL LIBRE?

 ALGORITMOESPERANO

 Acceso y RAL Acceso y RAL

C ti d CSMA/CD

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REDES DECOMPUTADORES

Contienda: CSMA/CD

(Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Detection )

FIN TRANSMISIÓN

¿CANAL LIBRE?

SI

NO

TRANSMITE YESCUCHA

COLISI N

 ABORTA TRANSMISIÓN

ESPERA ALEATORIA

COLISI N

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES  

 A B

0

t t  p0   + − ε 

 A B

 p0

 A B

t t   p0 2+

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES Prestaciones de los

protocolos de contienda

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

 

EJEMPLO DE COMPORTAMIENTOEJEMPLO DE COMPORTAMIENTOPROTOCOLO CSMA/CDPROTOCOLO CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access / Colision DetectionCarrier Sense Multiple Access / Colision Detection

 Acceso y RAL Acceso y RAL

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REDES DECOMPUTADORES

CB A R C

LA ESTACIÓN A TIENEDATOS QUE TRANSMITIR. LA ESTACI N C TIENE

ESCUCHA EL CANAL LIBRE.EMPIEZA A TRANSMITIR

UNA TRAMA.

 DATOS QUE TRANSMITIR.

ESCUCHA EL CANAL OCUPADO.

LA ESTACIÓN H TIENEDATOS QUE TRANSMITIR.ESCUCHA EL CANAL LIBRE.

EMPIEZA A TRANSMITIRUNA TRAMA.

H G F

 Acceso y RAL Acceso y RAL COLISIÓN

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REDES DECOMPUTADORES

CB A R C

E

H G F

 Acceso y RAL Acceso y RAL COLISIÓN

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REDES DECOMPUTADORES

CB A R C

LA ESTACIÓN ADETECTA UNA COLISIÓN. LA ESTACI N C SIGUE

ESPERA UN TIEMPO ALEATORIOPARA VOLVER A TRANSMITIR

 ESCUCHANDO EL CANAL

OCUPADO

LA ESTACIÓN HDETECTA UNA COLISIÓN.ESPERA UN TIEMPO ALEATORIOPARA VOLVER A TRANSMITIR.

E

H G F

 Acceso y RAL Acceso y RAL   COLISIÓN

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REDES DECOMPUTADORES

CB A R C

LA ESTACI N C ESCUCHALA ESTACI N A EST

EN ESPERA ALEATORIAPARA TRANSMITIR

 EL CANAL LIBRE.

TRANSMITE

LA ESTACIÓN H ESTÁEN ESPERA ALEATORIA

PARA TRANSMITIR

E

H G F

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DE

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REDES DECOMPUTADORES

CB A R C

LA ESTACIÓN A FINALIZASU ESPERA ALEATORIA.

ESCUCHA EL CANAL LIBREEMPIEZA A TRANSMITIR

LA ESTACIÓN H FINALIZASU ESPERA ALEATORIA.

ESCUCHA EL CANAL

E

H G F

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DE

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REDES DECOMPUTADORES

CB A R C

ELA ESTACIÓN H TIENEDATOS QUE TRANSMITIR.ESCUCHA EL CANAL LIBRE.

EMPIEZA A TRANSMITIRUNA TRAMA.

H G F

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DE

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REDES DECOMPUTADORES

on en a:

• Una estación intenta obtener el medio de

• Se pueden producir colisiones entre señalesde petición

• Cuando se asegura que todas las estacioneshan recibido la señal de petición se puedenransm r os a os

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

*CSMA/CA: Carrier Sense Multiple Access with collision Avoidance

REDES DE

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REDES DECOMPUTADORES

TRAMA

Origen SIFS SIFSDATOS

SIFS

Destino

CTS ACK

NAV RTS

Otrasestaciones

NAV CTS

NAV (DATOS)

VENTANACONTIENDA

APLAZAMIENTO EN ACCESO

NAV: Network Allocation VectorDIFS: Distributed Coordination Function Interframe S ace

 Acceso y RAL Acceso y RAL

SIFT: Short Interframe Space

REDES DE Mecanismo Básico de Acceso

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COMPUTADORES Mecanismo Básico de Acceso

CSMA/CATRAMA DATOS

SIFS

ACK

DIFS

Destino

Otrasestaciones

NAV

NAV: Network Allocation Vector:

VENTANACONTIENDA

APLAZAMIENTO EN ACCESO

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 SIFT: Short Interframe Space

REDES DE Contienda: CSMA/CA

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COMPUTADORESContienda: CSMA/CA

(Carrier Sense Multiple Access-Collision Avoidance)•C transmite RTS

•B transmite CTS

•  escuc a y por tanto no etecta e cana re

 A B   .

RTS.

CTS C .

CTS

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DE

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COMPUTADORES .

Comunicaciones en RAL's

3.3.1. Protocolos de Comunicaciones en las

’3.3.2. Subnivel LLC

. . . u n ve

3.3.3.1. IEEE 802.3 Ethernet

3.3.3.2. IEEE 802.11 Wi-Fi

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORESArquitectura de comunicaciones

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COMPUTADORES Arquitectura de comunicaciones

modelo OSI/Ral

 APLICACIÓN APLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE TRANSPORTE

ENLACELLC

FÍSICO FÍSICO

MAC

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

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COMPUTADORES

 

• IEEE 802.1

•   . , og ca n on ro

• IEEE 802.3 (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple 

• IEEE 802.4 (Paso de testigo en bus. Token Bus)

• IEEE 802.5 (Paso de testigo en anillo. Token Ring)

• IEEE 802.11 CSMA/CA Carrier Sense Multi le Access / Collision Avoidance)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

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COMPUTADORES

 

IEEE 802.1

LLCIEEE 802.2

IEEE 802.3 IEEE 802.4 IEEE 802.5 IEEE 802.11

físico físico físico físico

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.2

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COMPUTADORES

(LLC: Logical Link Control)• TIPOS DE OPERACIÓN:

 – OPERACION TIPO 1 : Servicio sin conexión

 – OPERACION TIPO 2: Servicio orientado a conexión

 – OPERACIONES TIPO 3: Servicio no orientado a

• CLASES DE LLC: – CLASE 1 : Operaciones Tipo 1

 – CLASE 2: Operaciones Tipo 1 y 2

 – CLASE 3: Operaciones Tipo 1 y 3

 – CLASE 4: Operaciones Tipo 1,2 y 3

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.2

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IEEE 802.2

Estructura de la PDU LLC

8 8 8 ó 16 M * 8

DSAP: Destination Service Access Point

SSAP: Source Service Access Point

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

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  . .

N(S)

  -

1 0 S S P/FX X X X N(R)

 

TRAMAS S

1 1 M M P/F M M M TRAMAS U

N(S): Número secuencia de emisión

 P/F: Bit de Petic ión/Respuesta

S: Supervision

 Acceso y RAL Acceso y RAL

M: Tipo

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.2 Órdenes Res uestas:

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Operaciones Tipo 1

1 2 3 4 5 6 7 8

ÓRDENES RESPUESTAS CODIFICACION

UI

T - U

INFORMATION

XIDEXCHANGE 1 1 1 1 P/F 1 0 1

XIDEXCHANGE

IDENTIFICATION

TEST TEST 1 1 0 0 P/F 1 1 1

IDENTIFICATION

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.2. Órdenes y

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respuestas: operaciones tipo 2 (I)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -16

ORDENES RESPUESTAS CODIFICACION

T - I I(INFORMATION)

I(INFORMATION) N(S)0 N(R)P/F

RR(RECEIVEREADY)

RR(RECEIVEREADY)

P/F N(R)0 0 0 01 0 0 0

T - SRNR

(RECEIVE NOTREADY)

RNR(RECEIVE NOT

READY)P/F0 0 0 01 0 1 0 N(R)

REJ(REJECT)

REJ(REJECT)

0 1 N(R)P/F0 0 0 01 0

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

r enes y respues as:

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  . . r enes y respues as:operaciones tipo 2 (II)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 -16

T - I IINFORMATION N(S)0 N(R)P/F

IINFORMATION

RR(RECEIVE P/F N(R)0 0 0 01 0 0 0RR(RECEIVE

T - SRNR

(RECEIVE NOT

READY

P/F0 0 0 01 0 1 0 N(R)RNR

(RECEIVE NOT

READY

REJ(REJECT)

0 1 N(R)P/F0 0 0 01 0REJ(REJECT)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

y u :

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  . . y u :operaciones tipo 3

1 2 3 4 5 6 7 8

ORDENES RESPUESTAS CODIFICACION

T - U AC

 ACKNOWLEDGEDCONNECTIONLESS

 AC ACKNOWLEDGEDCONNECTIONLESS

P/F

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

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  .

• TÉCNICA DE ACCESO: CSMA/CD 1P

•  

- 10 BASE 5

- 10 BASE 2

- 10 BASE T

- 10 BROAD 36

- 10 BASE F

- 100BASET

- 1000BASET

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

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7/18/2019 Redes de acceso y redes LAN

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FORMATO TRAMA

    o

    r

“Longitud <= 1500”

Dir.DESTINO

Dir.ORIGEN

      L    o    n    g     i     t    u CRCLLC

DatosPAD

0 - 46      D    e      l     i    m     i     t    a      d

Preámbulo

6 6 2 46 - 1500 4

MTU (Maximum Transmission Unit) = 1500 Bytes

7 1Bytes

Si no se alcanza el mínimo-> relleno

Tamaño mínimo: 64 Bytes, Máximo= 1518 Bytes

  =

 Acceso y RAL Acceso y RAL

  ,

REDES DECOMPUTADORES

ETHERNET II

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FORMATO TRAMA

    r

“ Tipo Datos” > 1500”0x800=2048 ->IP

0x806=2054 ->ARP

.............................

Dir.DESTINO

Dir.ORIGEN

      E     t      h    e    r     t    y    p

CRCDatos

PAD0 - 46

    e      l     i    m     i     t    a      d    o

Preámbulo

6 6 2 46 - 1500 4

MTU (Maximum Transmission Unit) = 1500 Bytes

7 1Bytes

Si no se alcanza el mínimo-> relleno

Tamaño mínimo: 64 Bytes, Máximo= 1518 Bytes

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

ama o m n mo: y es, x mo= y es

REDES DECOMPUTADORES Ethernet II IEEE 802.3: Diferencias

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•   “Ethernet” (Ethernet II, DIX) – Standard de la Industria desde 1982 y se basa en la primera implementación de

.

 – Es la versión predominante de CSMA/CD in US.

•   802.3: – Versión de CSMA/CD del IEEE desde 1985.

 – Interactúa con 802.2 (LLC) como nivel superior.

•   erenc as – Utilizan métodos diferentes para encapsular los datagramas IP.

•   Com atibilidad – Se ha definido una extensión llamada SNAP (Subnetwork Access Protocol) para

Ethernet y otras redes diferentes de Ethernet , por ejemplo: WiFi

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

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 PROTOCOL (SNAP)

8 8 8 24 16 Bits

DSAP

=AA

SSAP

=AA

CONTROL

=03 UIOUI ETHERTYPE

CABECERA SNAP

OUI: Organisational Unique Identif ier 

UI: Unnumbered Information

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.3

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PARÁMETROS ESPECIFICADOS EN LA

• SLOT-TIME :

S 2,51

• JAM SIZE:

• -

S μ2,369 

•  ATTEMPT LIMIT 16•  

• MAX FRAME SIZE 1518 OCTETOS

• MIN FRAME SIZE 64 OCT. (512 BITS)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 

REDES DECOMPUTADORES  

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Indica cuando puede transmitir una estación que ha sufrido una colisión

s2,51 _    μ =TimeSlot 

Se fija un t iempo de Ranura

“ ”

)]12(,...,0[   −i

 

]3,2,1,0..[;.........3)12;.....(2

,..;.........;......

2=−=

=−=

i

.........................................................

10

− ...,,.........El número máximo de ranuras no supera 1023

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 Apartir de la colisión 16 se abandona la transmisión

REDES DECOMPUTADORES   .

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10 Base T (Twisted Pair Ethernet)• Medio transmisión: Par trenzado (UTP 24 AVG)

• Velocidad: 10 Mbps

•  • Codif icación: MANCHESTER

• Topología: Estrella

 – Cada estación se conecta con un cable de dos pares al repetidormultipuerto ó concentrador de cableado ó Hub

• Dimensión

 – Segmento:

» máximo 100 m

 – Longitud máxima

»  n ve es e u• Transceptor en la tarjeta de comunicaciones

• Conectores: RJ45

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

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EJEMPLO DE COMPORTAMIENTOEJEMPLO DE COMPORTAMIENTOPROTOCOLO CSMA/CD 10baseTPROTOCOLO CSMA/CD 10baseT

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

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10 BASE T (TWISTED PAIR ETHERNET) 

HUB 2D AD A

D A

 

D

D A

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

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10 BASE T (TWISTED PAIR ETHERNET) 

HUB1 HUB 3

D A DB

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.3u

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ps

100BASETX 100BASEFX 100BASET4

Medio Trans. 2 Pares UTP 2 Fibras Ópticas 4 Pares UTP

Modulación

 

MLT -3 4B5B,NRZI 8B6T,NRZ

Longitud 100 m 100 m2 Km

Dúplex Si Si No

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

CODIFICACIÓN 4B/5B

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 Mbaudiosemntoseñalnbitsporel N 

C V    sbits

baudios 2005,0

100

)(

/===

 MbaudiosC 

V    sbitsbaudios 125

100/===

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

e es erne ps

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p

100 Mbps

 

ETHERNET10 Mbps   ps

1 10......

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

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•Semidúplex. Modificaciones subnivel MAC

•Se mantiene el “ Slot time” en valores próximos a Fast Ethernet microsegundos

•Trama mínima de 512 Bytes. Extensión de por tadora

•  •No CSMA/CD

•No hay que detectar colisiones

• o ay m tac ones e ong tu

7 Octetos 1 Oct 6 Oct 6 Oct 2 Oct 0 A 1.500 Oct 4 Oct 0 a 488

Preámbulo SFDDirección

destinoDirecciónorigen

Long.ó

TipoSVT

LLCy/o

DatosRelleno0- 46

Oct

Extensión

64

512

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

RESUMEN TECNOLOGÍAS ETHERNET

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NOMBRE MEDIO FÍSICO DÚPLEX DISTANCIA

ooax a rueso m

10BASE2 NoCoaxial Fino (RG58) 180m

Si -.100BASE-TX SiUTP Cat. 5 (2 Pares) 100m

100BASE-T4 NoUTP Cat. 3 (4 Pares) 100m

1000BASE-T Si

UTP Cat. 5, 5e (4 Pares) 100-300m

UTP Cat. 6, 6a (4 Pares) 550-1000m

-

10GBASE-T SiUTP Cat. 6, 7 (4 Pares) 55-100m

  . -

. . , ,100BASE-FX SiF.0. Multimodo (62,5/125, 1300nm) 2 Km

- Si

 Acceso y RAL Acceso y RAL

. . ,

10GBASE-E SiF.0. Monomodo (9/125, 1500nm) 40 Km

REDES DECOMPUTADORES

Par trenzado no apantalladons e wes e a r  

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  – 10 Base-T; 4 Mbit/s Token Ring

• Categoría 4 (hasta 20 MHz) – 10 Base-T; 16 Mbit/s Token Ring

• Categoría 5 (hasta 100 MHz) – - ,

• Categoría 5e (hasta 100 MHz) – 1000 Base-T, hasta 1 Gbps

• Categoría 6 ; 6e (hasta 250 MHz; 500 Mhz) – 1.000 Base-T, hasta 10 Gbps

•   – Hasta 10 Gbps

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.11 Redes WI-Fi

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(Wireless Fidelity) 

Resonancia magn., l íneas

telefónicas y de alta tensión

RADIOFRECUENCIAS MICROONDAS LUZ

 Aparatos

Domésticos

Radio TV Telecomunic. Inalámbricas,

Microondas, móviles y radar

Lámparas Rayos-X

Banda ELF VF VLF LF MF HF VHF UHF SHF EMF Infrarrojo Ultravioleta R.X. R. Gamma

Frecuen. 50/60Hz 300Hz 3KHz 30KHz 300KHz 3Mhz 30MHz 300Mhz 3Ghz 30Ghz 300Ghz 103

Thz 105

Thz 108

Thz

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

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Elementos de la red

Medio Inalámbrico

Punto de AccesoEstación

Sistema de Distribución

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

Á

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CONJUNTO BÁSICO DE SERVICIOS BSSBasic Service Set 

• Es el elemento básico de la arquitecturaIEEE 802.11

• Conjunto de estaciones inalámbricas que secomun can en re e as

• El área de cobertura geográfica de un BSS

 –  Área de servicios básicos, BSA (Basic Service Area)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

Page 89: Redes de acceso y redes LAN

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Tipos de Redes

• Redes Independientes

- ,• Redes Infraestructura,

• Redes ExtendidasExtended Service Set ESS

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

S S ( )

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REDES INDEPENDIENTES (I)Redes Ad hoc, Inde endent BSS

• Las estaciones se comunicandirectamente

• No existe Punto de Acceso

• Creadas para un corto periodo de tiempo

• Dos estaciones bastan para formar estepo e re

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.11

REDES INDEPENDIENTES (II)(R d Ad h I d d t BSS)

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(Redes Ad hoc, Independent BSS)

Independent BSS  DO DD

BSA: Basic Service Area 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11REDES INFRAESTRUCTURA (I)

(I f t t BSS)

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(Infraestructure BSS)

• Existe un Punto de acceso

• Las estaciones se comunican deforma indirecta a través del Punto de

• Las estaciones deben de asociarse aun Punto de Acceso

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11REDES INFRAESTRUCTURA (II)

(I f t t BSS)

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(Infraestructure BSS)

Infraestructure BSS 

Punto de Acceso

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11REDES EXTENDIDAS (I)

(E t d d S i S t ESS)

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(Extended Service Set ESS)

• Se pueden comunicar estaciones de

•  Acceso a otras redes (Internet)

 unidos por una red trocal

• Los PA actúan como uentesentregando las tramas a las estacionesasociadas

 Acceso y RAL Acceso y RAL

BSS (Basic Service Set): Conjunto de estaciones Inalámbricas que se comunican entre sí 

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.11

REDES EXTENDIDAS (II)(E t d d S i S t ESS)

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REDES EXTENDIDAS (II)(Extended Service Set ESS)

PA1BSS1 BSS2

PA2

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Internet

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11FORMATO TRAMA

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CABECERA MAC: 30 Bytes

TAMA O M XIMO: 2.346 Bytes

CONTROL DURACIÓN DIR 1 DIR 2 DIR 3 CONTROL  

2 2 6 6 6 2 6 0-2312 4 Bytes

TRAMA /ID SECUENCIA 

VERSION TIPO SUBTIPO HACIA MASDE CONTROLCONTROL MAS

2 2 4 1 1 1 1 1 1 1 1 Bits

 Acceso y RAL Acceso y RAL

PROTOCOLO SD FRAG.SD POTENCIAPOTENCIA DATOS

REDES DECOMPUTADORES  

Tipos de Trama (I)

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Tipos de Trama (I)

• Datos• Control – , ,

• Gestión – Beacon, Probe, Associate, Disasociate,

 Authentication ….

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11:Tipos de Trama (II)

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•   – Beacon (Baliza)

» El PA advierte su presencia trasmitiendo 10 tramas Beacon por seg. Contiene

información útil tal como el nombre de la red y las capacidades del PA.

 – Probe (petición y respuesta)» Permite a una estación preguntar si hay alguna red en un determinado canal

 –  Authenticate (petición y respuesta)» Para autenticación de la estación frente al PA.

 –  Associate (petición y respuesta)» Para llevar a cabo el proceso de conexión de una estación con el PA.

 – Disassociate (notificación)» Para desconexión de un PA

 – Reassociate (petic ión y respuesta)» Para conectarse a un nuevo PA.

 – Deauthentication notificación

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES IEEE 802.11

DIRECCIONES MAC (I)

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DIRECCIONES MAC (I)PA

 DO DD

BSSID: Basic Service Set Indenti fier (Es un número aleatorio/ MAC pto acceso)

Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor ) Dir 3 Dir 4

SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanuméricos)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

IBSS 0 0 DD DO BSSID -----

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11DIRECCIONES MAC (II)

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DOPA

T R (BSSID)

Cliente

DD

BSSID: Basic Service Set Indenti fier (Es la MAC del Punto de Acceso)

Servidor 

Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4

SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanuméricos)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Hacia SD 1 0 BSSID (PA) DO DD -----

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11DIRECCIONES MAC (III)

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DDPA

R T (BSSID)

Cliente

DO

BSSID: Basic Service Set Indenti fier (Es la MAC del Punto de Acceso)

Servidor 

Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4

SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanumericos)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Desde SD 0 1 DD BSSID (PA) DO -----

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11DIRECCIONES MAC (IV)

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PA2PA1

T R

DO

BSSID: Basic Service Set Indenti fier (Es la MAC del Punto de Acceso)

Cliente Servidor 

Función Hacia SD Desde SD Dir 1(Receptor) Dir 2(Transmisor) Dir 3 Dir 4

SSID: Service Set Indentifier (caracteres alfanumericos)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Puente 1 1 R (PA2) T (PA1) DD DO

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11 

CSMA/CA (I)

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CSMA/CA (I)

• Si el medio está libre:

 –  tiempo igual a IFS (Interframe Space) – Si esto ocurre la estación puede transmitir

• Si el medio está ocupado: – La estación aplaza la transmisión y continúa

mon or zan o e me o as a que a ransm s n encurso acaba.

 – La estación aplaza el acceso un tiempo IFS.

 – Si el medio está desocupado durante este periodo, laestación implementa un procedimiento de esperaaleatoria (random backoff )

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11

CSMA/CA (II)

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CSMA/CA (II)¿Canal Libre?

si no

¿Continúa Libreun tiempo IFS?

Espera hasta que finalicela transmisión en curso

no

¿Continúa Libre

un tiempo IFS?

si no

Procedimiento deEspera Aleatoria

TransmisiónTrama

¿Ack recibido

Liberación

buffersi

 Acceso y RAL Acceso y RAL

en tiempo espera? Retransmisión

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11 

CSMA/CA (III)

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CSMA/CA (III)

DIFS

MEDIO

DIFS SIFSRANURA DE TIEMPO LIBRES

OCUPADO DATOS

IFS InterFrame Space

VENTANA CONTIENDAAPLAZAMIENTO EN ACCESO

DIFS: DCF – IFSPIFS: PCF IFS

SIFS: Short IFS

DFS: Distributed Coordination FunctionPCF: Point Coordination Function

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11 

CSMA/CA (IV)

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CSMA/CA (IV)

• El estado del medio abarca dos ámbitos

 – Detección de Portadora Física:» Proporcionado por el nivel físico

 – Detección de Portadora Virtual:

» Proporcionado por el nivel MAC  ,

allocation vector).• El NAV mantiene una predicción del tráfico futuro

• El NAV util iza la información de reserva del medioincluida en la cabecera MAC de las tramas dedatos/gestión o en las tramas control.

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 802.11 

CSMA/CA (V)

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( )

• Cuando una estación transmite una tramade datos:

 – Incluye en la cabecera de la misma (campo“ Duración” ) información que permite a todas las

estará ocupado el medio

 – Todas las estaciones que escuchen la trama de

acuerdo con el valor de duración

 – La estación receptora responde con una trama

espu s e un cor o n erva o

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Función Centralizada decceso a e o

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TBTT

Intervalo Libre de contienda (CFP) Intervalo de 

contienda (CP) 

 

SIFS SIFSPIFSSIFSPIFS

BD1+

Sondeo

D2+ACK1

+Sondeo

D3+

Sondeo: :

Fin_CF

ACK+D1 ACKSIFS SIFS Reinicio NAV

Duración Max CFP 

NAV

 Acceso y RAL Acceso y RAL

TBTT:Target Beacon Transmission Time;  CFP: Contention Free Period ; CP: Contention Period 

 _ _ 

REDES DECOMPUTADORES   .

Variantes de la Norma

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ESTÁNDAR MODULACIÓN FRECUENCIAS VELOCIDAD (Mbit/s)

 1

 2

 . , ,Infrared . , ,802.11 b DSSS, HR- DSSS3 2.4 GHz 1, 2, 5.5, 11

802.11 g DSSS, HR- DSSS,

OFDM4

2.4 GHz 1, 2, 5.5,11; 6, 9,

12,18, 24, 36, 48, 54

802.11 a OFDM 5.2, 5.8 GHz 6, 9, 12, 18, 24, 36,48, 54

1Frequency-Hopping Spread Spectrum1Direct-Sequence Spread Spectrum 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

g a e rec - equence prea pec rum4Orthogonal frequency-division multiplexing

REDES DECOMPUTADORES  

Transmisión

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Transmisión• n rarro os

 – Distancias cortas, misma habitación. 1 Mbit/seg

• FHSS

 – Espectro Expandido por Salto de Frecuencias, (Frequency Hopping SpreadSpectrum). Se transmite durante un cierto tiempo en una frecuencia y después sesalta a otra frecuencia de forma aleator ia y así sucesivamente. (1-2 Mbit /seg)

•  

 – Espectro Expandido de Secuencia Directa (Direct Sequence Spread Spectrum). Se

combinan una portadora y un tren de pulsos pseudoaleatorios.

• HR-D .

 – Espectro Expandido de Secuencia Directa de Alta Velocidad (Direct SequenceSpread Spectrum High Rate).

• OFDM – Orthogonal Frequency Division Multiplex. Se divide la banda en un gran número deportadoras con un ancho de banda reducido en cada una de ellas, y realiza un

 Acceso y RAL Acceso y RAL

  .

REDES DECOMPUTADORES   .

Parámetros Algoritmo Backoff

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g

CWmin CWmax SlotTime

FHSS1 15 1023   sμ 50

DSSS2 32 1023   sμ 20

OFDM3 15 1023   sμ 9

1Frequency-Hopping Spread Spectrum2Direct-Se uence S read S ectrum

 Acceso y RAL Acceso y RAL

3Orthogonal frequency-division multiplexing

REDES DECOMPUTADORES   ,

• IEEE 802.11 divide el espectro en 14 canales disponibles de 22MH Si bi á l i fi í

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MHz. Si bien están superpuestos, por lo que interfieren entre sí,excepto el 1, 6 y 11.

 países. En Europa se pueden usar 13 canales (en España 10-11,en Francia 10-13, etc.); en América 11 y en Japón 14.

• Se configura en el PA y se selecciona automáticamente en los

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES   .

Canales y Compatibilidad Internacional

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US

x

x

MHz

2412

2417

Channel

1

2

Europe

x

x

Spain JapanFrance

x

x

x

2422

2427

2432

3

4

5

x

x

x

25Mhz

x

x

x

2437

2442

2447

6

7

8

x

x

x

x

x

x

2452

2457

2462

9

10

11

x

x

x

x

x

x

x

z

2467

2472

2484

12

13

14

x

x

x

x

x

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

IEEE 808.11n

- -

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  600Mbps

 –   , ,• Compatibilidad estándares anteriores

• Innovaciones tecnol gicas

 – Aumento ancho de canal 20Mhz a 40Mhz – Multiplexacion espacial OFDM

 – Agregacion de tramas

 – Asentimientos conjuntos

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES ‘.

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3.4.1 Dispositivos de interconexión3.4.1.1. Hub

3.4.1.2. Puentes

3.4.1.3. Protocolo STP

3.4.1.4 Conmutadores (switches)

. . . .

3.4.2 Ral conmutadas

3.4.2.1 Control de Flujo. . .

3.4.2.3 Tramas JUMBO

3.4.3 VLAN (Ral Virtuales)

3.4.4 Encapsulamiento

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Funcionamiento Básico de un Puente (I)

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Est. 1 Est. 2 Est. 10....................

 

DIRECCIONES

11..20 SON ACEPTADAS

Y RETRANSMITIDAS

PUENTE

TRAMAS CON

DIRECCIONES

1..10 SON ACEPTADAS

Y RETRANSMITIDAS

Est. 11 Est. 12 Est. 20.................

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

REDES IEEE 802.3Funcionamiento Básico de un Puente (I) 

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DOMINIO DE COLISIÓN

Est. 1 Est. 2 Est. 10........................

PUENTEDOMINIO DE COLISIÓN

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Est. 11 Est. 12 Est. 20........................

REDES DECOMPUTADORES  

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•  Almacenan temporalmente las tramas

• ue en rea zar encam nam en o• Espacio de direcciones único

 • n puen e pue e conec arse a var as ra  s

• No existen tramas con direccion origen o destino

• No poseen mecanismos de control de flujo

  .colisión

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Puentes Transparentes (I)

 A B

1 D D D OD.D. D.O.

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 A B1 D.D. D.O.

B AD.D. D.O.

B AD.D. D.O.

D

F

C 1 23 A BD.D. D.O. .

 A BD.D. D.O.

   A

   B

   D .   O .   D .

TABLA EN EL PUENTE

INCIIALMENTE TRAMA DE A a BTRAMA DE B a A

 A=1

B=2 A=1

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Puentes Transparentes (II)

 A

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RAL A

B AD.D. D.O.

PUENTE 2

T0

Pto.1Pto.1

 T1

T2Pto.2

Pto.2

RAL BB AD.D. D.O.

B AD.D. D.O.

TABLA PUENTE 1 TABLA PUENTE 2

B A=1  A=1To To

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 

REDES DECOMPUTADORES

 Algoritmo rbol de Expansión (I)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)

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• Seleccionar un puente raíz –   – ID = Prioridad (conf) + MAC del dispositivo – Sus puertos son ‘puertos designados’

• Seleccionar ‘puertos raíz’ en los demás

puentes – El que tenga el menor coste

• En cada Ral un puente es elegido como

• Bloquearlos puertos no-designados

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

 Algoritmo rbol de Expansión (II)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)

 

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P5LAN B

P2

LAN C

P3LAN D

P4

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 

REDES DECOMPUTADORES

 Algoritmo rbol de Expansión (III)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)

 

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PUENTE

D R R

RAIZP5

LAN BD

R

P2

LAN C

P3LAN D

P4R

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 

REDES DECOMPUTADORES

 Algoritmo rbol de Expansión (IV)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d)

LAN A

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D R RPUENTE

P5LAN B

R

DRAIZ

P2P6

LAN CD

P3LAN D D

P4R

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 D

REDES DECOMPUTADORES

 Algoritmo rbol de Expansión (V)SPANNING TREE PROTOCOL (STP, IEEE802.1d) 

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LAN B

P2P6

LAN C

LAN D

P4

 Acceso y RAL Acceso y RAL

 

REDES DECOMPUTADORES

Estados de puertos en STP

• Bloqueado (Blocked)

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Bloqueado (Blocked)

• Escuchando (Listening)

 – Esperando mensajes STP para asegurarsede que no hay bucles

•  Aprendiendo (Learning)

 – Recibiendo tramas y guardandodirecciones MAC en la tabla

• Reenviando (Forwarding)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

RALs Conmutadas

• Basadas en tecnología Ethernet

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Basadas en tecnología Ethernet

• Optimización del ancho de banda entre

grupos de usuarios• Comunicaciones dúplex

• Incremento progresivo de la velocidad

(100mbps, 1gbps, 10gbps)• ac a es e ges n

• Posibilidad de crear redes virtuales

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES Conmutadores Ethernet (I)

 A

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CG HUB

DF

 A

B

C

H

SWITCH

DF

 Acceso y RAL Acceso y RAL

EDe F a C

REDES DECOMPUTADORES  

Las tramas se retransmiten en función

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• Las tramas se retransmiten en función

• Permiten el funcionamiento Full-

 – No hay colisiones

 –  (100Km con F.O.)

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

onmu a ores erne

• Pueden disponer de estrategias de control de

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p gflujo:

 – Un Switch si detecta el puerto destino sobrecargadopuede enviar una señal de JAM a la estación origen

 – Tramas “ Pause”

• La conmutación de las tramas puede ser:

 –  puertos fijos

 – Dinámica:Los Conmutadores aprenden en qué

puerto está conectada una estación

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Control de flujo

• Se ha definido un t ipo de trama de control MAC,denominada “ PAUSE” que solamente se puede

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denominada PAUSE que solamente se puedeutilizar en estaciones dú lex

• Cuando un dispositivo estima que se ha superado undeterminado umbral de ocupación de buffers,

“ ” implicado en la comunicación.

• Cuando el subnivel “ MAC Control” recibe una trama“ PAUSE” , indica a “ LLC” que interrumpa latransmisión de tramas de datos hacia el subnivel MAC

 

“ PARÁMETROS” .

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

“ C t l M IEEE 802 3” 8808

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“ Control Mac IEEE 802.3” =8808

“ Trama Pause” =0001

Dir. Dir.   y    p    e

     t    a      d    o    r

    g    o

    e     t    r    o    s

DESTINO ORIGEN      E     t      h    e    r

      D    e      l     i    m     i

6 6 2 42 47 1Bytes 2

     C      ó      d     i

2

      P    a    r      á    m

(0)

46

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

 Autonegociación

• Puede ocurrir que los dos dispositivos Ethernet implicados eni ió t l i i

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una comunicación no soporten las mismas opcionestransmisión dú lex, control de f lu o .

• La Clause 28 IEEE Standar (Sdt) 802.3 define un mecanismo de“ autonegociación” para que los dos extremos de una conexiónfísica se on an de acuerdo en los si uientes arámetros:

 – Velocidad de transferencia: 10 Mb/s o 100 Mb/s.

 – Modo de trabajo: semidúplex ó dúplex.

 –   .

• El proceso de autonegociación lo realiza el nivel físico y tienelugar al arrancar los dispositivos o en una reinicialización

.

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES Topología 10BASET semidúplex

(HDX, HALF DUPLEX)

10 Mbps

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HUBSEMIDÚPLEX

SERVIDOR

10 Mbps 10 Mbps 10 Mbps

HUB

HUBSEMIDÚPLEX

HUBSEMIDÚPLEX

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Cliente A Cliente B Cliente C Cliente D Cliente E

REDES DECOMPUTADORES Topología 10BASET semidúplex

 A

(FDX, FULL DUPLEX)

10 Mbps

DDÚPLEX

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D

SERVIDOR

 AD

10 Mbps 10 Mbps

10 Mbps10 Mbps

HUBsSEMIDÚPLEX

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Cliente A Cliente C Cliente DCliente B

REDES DECOMPUTADORES  

ps

SWITCH

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S C

10/100Mps

SERVIDOR

  10 Mbps

10 Mbps10 Mbps

HUBs

 Acceso y RAL Acceso y RAL

Cliente A Cliente C Cliente DCliente B

REDES DECOMPUTADORES

Comparación Puente-Conmutador 

• Ambos filtran las tramas usando la dirección

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•  Ambos filtran las tramas usando la dirección

tablas de encaminamiento• Se diferencian en que:

 – Un puente tiene un número reducido de interfaces (entre2 y 4) mientras que los conmutadores pueden tener

varias docenas – Los conmutadores puede operar en modo dúplex

 –  Algunos conmutadores pueden retransmitir tramas sinalmacenarlas completamente

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Comparación Hub-Conmutador 

• Un HUB es un repetidor multipuerto,U t d t lti t

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• Un conmutador es un puente multipuerto.

• Un conmutador ahorran ancho de banda,pero introducen retardo –  

almacenada para determinar el puerto de salida.

• Todos los puertos de un HUB comparten elm smo anc o e an a. o o son pos esconexiones semi-duplex

•  

nivel 2

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Gigabit Ethernet (802.3z/ab)• Ampliación trama mínima a 512 bytes (carrier

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 Ampliación trama mínima a 512 bytes (carrier

• Distribuidor de Buffer (Buffered Distributor)

 –  

• Conmutadores Gigabit

 –  

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

Buffered Distributor • Es un repetidor mult ipuerto con buffers de almacenamiento y enlaces dúplex

• El Buffered Distr ibuter proporciona conectividad dúplex, como un conmutador,

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pero no es tan caro ya que es una extensión de un repetidor.

• Tiene un buffer de entrada para cada puerto donde se encolan las tramasrecibidas. Internamente, posee un bus compartido de forma que las tramasrecibidas por un puerto son enviadas a todos los demás (como en un Hub ),

• Sólo se admiten conexiones a terminales finales o conmutadores (no sepermiten conexiones en cascada). No tiene tabla de direcciones.

• Todos los terminales deben trabajar en modo dúplex y ser capaces de admitir“ ” . u u , v

“ PAUSE” a los terminales con el objeto de realizar contención hacia atrás y deesta manera, no se pierden tramas por desbordamiento de colas.

•  

conmutador Gigabit.

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES TOPOLOGÍAS I

CONMUTADOR- CONMUTADOR

SERVIDORESSERVIDORES SERVIDORESSERVIDORES

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100 Mbps 100 Mbps100 Mbps 100 Mbps

100 Mbps

100 Mbps 100 Mbps100 Mbps 100 Mbps

MÓDULOS

100 Mbps100 Mbps100 Mbps 100 Mbps100 Mbps100 Mbps

1000 Mbps

100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps100 Mbps

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES TOPOLOGÍAS II

SERVIDOR DE ALTAS PRESTACIONES

1000 Mbps

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SERVIDOR

100 Mbps 100 Mbps 100 Mbps

HUB HUB HUB

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Limitaciones Conmutadores

• No limita el dominio de broadcast

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•  

• Susceptible a bucles (loops)

 –   ,» Aumenta complejidad

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

VIRTUAL LANs (VLANs)

• Separar el switch en varios switches‘virtuales’

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virtuales

• Cada VLAN es un dominio de broadcast 

• Se pueden enlazar dos o más switches

• Comunicación entre VLANs requiere unu u

 – VLAN <>Subred IP

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES

Identificación de VLANs• Por uerto

 – El método más común

» Impide el movimiento del puesto de trabajo

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p p j

•  

• Tabla de direcciones MACDirección MAC VLAN

2389234873743 2

3045834758445 2

• Por dirección IP – Switch N3 ó Multinivel

• Por etiqueta 802.1Q – Campo adicional en la cabecera de trama

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

• Estáticas – Asignadas manualmente por el administrador

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g p – ene sen o cuan o no ay muc os cam os – Ventaja: simplicidad

• – Se crea una base de datos centralizada Se crea una

base de datos centralizada –  -> – Al conectar una estación, el switch la asigna a la

VLAN correspondiente – Conveniente cuando hay muchos cambios – Desventaja: Complejidad

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

IEEE 802.1Q

• Se agrega una identif icación a cada tramapara diferenciar a qué VLAN pertenece

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para diferenciar a qué VLAN pertenece

• El switch que recibe una trama etiquetadapuede: –  

(sin modificar)

 – Reenviarla a través de un puerto de enlace,

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

IEEE 802.1Q

• Estándar de la IEEE para etiquetado de tramas

• Introduce un encabezado de etiqueta dentro del

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Introduce un encabezado de etiqueta dentro del

enca eza o erne , espu s e a recc nMAC origen

 

 Acceso y RAL Acceso y RAL

REDES DECOMPUTADORES  

FORMATO TRAMA IEEE 802.1Q

Dir Dira      d    o    r

y    p    e

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Dir. Dir.    a        t    y

DESTINO ORIGEN

6 6 2 42 - 1496 4

Datos      D    e      l     i    m     ire m u o

7 1

 

2

      E     t      h

    e

2

• TPID = Ta Protocol ID – Corresponde a Ethernet Type

 – 8100 equivale a una etiqueta 802.1Q

• TCI = Tag Control Information – Incluye el VLAN ID y otra información de control

 Acceso y RAL Acceso y RAL

como pr or a

REDES DECOMPUTADORES VLAN Eti uetas 802.1Q

VLAN2VLAN1

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VLAN1

 Acceso y RAL Acceso y RAL

VLAN2