Departamento de Sistemas de Comunicacin y Control

Redes y Comunicaciones

Solucionario

Tema 12 (Tema 13 del libro de texto): LAN cableadas ethernet

Tema 12: LAN cableadas ethernet

12.3

Resumen

La Ethernet es el protocolo de red de rea local ms ampliamente usado.

El Estndar IEEE 802.3 define CSMA/CD 1-persistente como el mtodo de acceso para la primera generacin de Ethernet de 10 Mbps.

El nivel de enlace de la Ethernet est compuesto por el subnivel LLC y por el subnivel MAC.

El subnivel MAC es responsable de operar el mtodo de acceso CSMA/CD y el tramado.

Cada estacin en una red Ethernet tiene una direccin nica de 48 bits impresa en su tarjeta de interfaz de red (NIC).

La longitud mnima de trama para la Ethernet 10 Mbps es 64 bytes; la longitud mxima es 1518 bytes.

Las implementaciones ms frecuentes de la Ethernet 10 Mbps son 10Base5 (Ethernet gruesa), 10Base2 (Ethernet fina), 10Base-T (Ethernet de par

trenzado) y 10Base-F (Ethernet de fibra).

La implementacin 10Base5 de Ethernet usa cable coaxial grueso. 10Base2 usa cable coaxial fino. 10Base-T usa cuatro cables de par trenzado

conectados a cada estacin a travs de un concentrador comn. 10Base-F

usa cable de fibra ptica.

Un puente puede incrementar el ancho de banda y separar los dominios de colisin en una LAN Ethernet.

Un conmutador permite a cada estacin de una LAN Ethernet tener la capacidad completa de la red para si misma.

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12.4

El modo full-duplex dobla la capacidad de cada dominio y elimina la necesidad del mtodo CSMA/CD.

La Fast Ethernet tiene una velocidad de datos de 100 Mbps.

En Fast Ethernet, la autonegociacin permite a dos dispositivos negociar el modo o la velocidad de la operacin.

Las implementaciones ms frecuentes de la Ethernet 100 Mbps son 100Base-TX (dos pares de cable de par trenzado), 100Base-FX (dos cables

de fibra ptica) y 100Base-T4 (cuatro pares de cable de par trenzado de tipo

voz, o superior).

La Ethernet Gigabit tiene una velocidad de datos de 1000 Mbps.

Los mtodos de acceso de la Ethernet Gigabit incluyen modo semiduplex usando el tradicional CSMA/ CD (no frecuente) y modo duplex (mtodo ms

popular).

Las implementaciones ms frecuentes de la Ethernet Gigabit son 100Base-SX (dos fibras pticas y una fuente lser de onda corta), 100Base-LX (dos

fibras pticas y una fuente lser de onda larga) y 1000Base-T (cuatro pares

trenzados).

El ltimo Estndar Ethernet es la Ethernet de 10 Gigabits que funciona a 10 Gbps. Las tres implementaciones ms frecuentes son 10GBase-S,

10GBase-L y 10GBase-E. Estas implementaciones usan cable de fibra

ptica en el modo duplex.

Tema 12: LAN cableadas ethernet

12.5

Problemas resueltos

Problema 1

En qu se diferencia el campo prembulo del campo SFD?.

Solucin:

El campo prembulo es un campo de 56 bits de 1 y 0 alternos que alertan al

sistema receptor de la llegada de una trama y le permite sincronizar su entrada. El

patrn slo proporciona un pulso de sincronizacin y alerta. El prembulo se aade

en el nivel fsico y no es parte de la trama. El campo SFD es un campo de 1 byte

(10101011) que sirve como flag, indicando el comienzo de la trama. El SFD avisa a

la estacin o estaciones de que sta es la ltima oportunidad para la sincronizacin.

Problema 3

Cul es la diferencia entre una direccin unicast, multicast y broadcast?

Solucin:

Una direccin multicast identifica un grupo de estaciones; una direccin broadcast

es un caso especial de la direccin multicast, identifica todas las estaciones de la

red. Una direccin unicast identifica una de las direcciones en un grupo.

El bit menos significativo del primer byte define el tipo de direccin. Si es 0 la

direccin es unicast; en otro caso es multicast. Cuando todos son 1 es broadcast.

Problema 5

Cul es la relacin entre un conmutador y un puente?

Solucin:

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12.6

Un conmutador de la capa 2 es un puente de N-puertos con sofisticacin adicional

que permite un manejo ms rpido de paquetes.

Problema 7

Compare las velocidades para la Ethernet Estndar, Fast Ethernet, Ethernet Gigabit

y Ethernet 10 Gigabit.

Solucin:

Las tasas son como siguen:

Standard Ethernet: 10 Mbps

Fast Ethernet: 100 Mbps

Gigabit Ethernet: 1 Gps

Ten-Gigabit Ethernet: 10 Gps

Problema 9

Cules son las implementaciones mas frecuentes de la Fast Ethernet?

Solucin:

Las implementaciones ms frecuentes de la Fast Ethernet son 100Base-TX, 100Base-FX y 100Base-T4.

Problema 11

Cules son las implementaciones ms frecuentes de Ethernet 10 Gigabit?

Solucin:

Las implementaciones mas frecuentes de Ethernet 10 Gigabit son 10GBase-S, 10GBase-L y 10GBase-E.

Tema 12: LAN cableadas ethernet

12.7

Problema 13

Cmo aparece la direccin Ethernet 1A:2B:3C:4D:5E:6F en binario?

Solucin:

La forma en que las direcciones son enviadas por la lnea es distinta de la forma en

que se escriben en notacin hexadecimal. Los bytes son enviados de izquierda a

derecha. Sin embargo, los bits en cada byte son enviados desde el menos

significativo (el ms a la derecha) a el ms significativo (el ms a la izquierda). Se

muestran los bits con espacios entre bytes para una mejor comprensin pero se

debe recordar que los bits son enviados sin espacios. La flecha muestra la

direccin del movimiento.

01011000 11010100 00111100 10110010 01111010 11110110

Problema 15

La direccin 43:7B:6C:DE:10:00 se muestra como direccin de origen en una trama

Ethernet. El receptor ha descartado la trama. Por qu?

Solucin:

El primer byte en binario es 01000011. El bit menos significativo es 1. Esto significa

que el patrn define una direccin multicast. La direccin multicast puede ser una

direccin destino, pero no una direccin origen. Por lo tanto, el receptor sabe que

hay un error y desecha el paquete.

Problema 17

Un subnivel MAC Ethernet recibe 1510 bytes de datos del nivel superior. Puede

encapsular los datos en una trama? Si no, Cuntas tramas necesitara enviar?

Cul sera el tamao de cada trama?

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12.8

Solucin:

El tamao de datos mximo en la Ethernet Standard es 1500 bytes. Por lo tanto, el

tamao de datos de de 1510 bytes supera el lmite permitido y debe ser dividido en

dos tramas. El estandar dicta que la primera trama debe llevar el mximo nmero

posible de bytes (1500); La trama segunda entonces necesita llevar slo 10 bytes

de datos pero la longitud mnima de datos para el nivel superior es de 46 bytes por

lo que requiere de relleno (padding). A continuacin se muestra la divisin:

El tamao de datos para la primera trama: 1500 bytes

El tamao de datos para la segunda trama: 46 bytes (con relleno)

Problema 19

Suponga que la longitud de un cable 10Base5 es 2500 m. Si la velocidad de

propagacin en un cable coaxial fino es 200000000 m/s, Cunto le cuesta a un bit

viajar desde el principio hasta el final de la red? Asuma que hay un retraso de 10 s

en el equipo.

Solucin:

Se puede calcular el tiempo de propagacin como T= (2500 m) / (200000000) =

12.5 s.

Para obtener el retardo total, se necesita sumar el retardo de propagacin en el

equipamiento: (10 s). Este resultado es T = 22.5 s.