Este documento describe las redes LAN (Local Area Network) y algunas de sus características clave. Explica que una LAN conecta dispositivos en un área geográfica pequeña a altas velocidades y bajas tasas de error. También describe los protocolos Ethernet y cómo el proyecto IEEE 802 establece estándares para los diferentes tipos de LAN, incluida la división de la capa de enlace en las subcapas LLC y MAC.
2. LAN
Recordamos lo primero lo que era una LAN:
Red de área local o LAN (Local Area Network) es una
red de dispositivos que se comunican en:
Un área geográfica pequeña,
Con altas velocidades,
Y Bajas tasas de error.
3. Otras características de las LAN
Los canales de transmisión suelen ser de tipo
multiacceso: todos los paquetes de red que los nodos
ponen en el canal, son enviados indistintamente a
todos los nodos de la red o bien a subconjuntos
concretos de equipos.
El tipo de red LAN depende del tipo de cableado:
un cableado apropiado para una WAN, por ejemplo
dos pares trenzados, no proporciona la calidad
requerida en una LAN
4. Otras características de las LAN.
El tipo de LAN depende de la topología y de los
protocolos: las LAN admiten cualquier topología,
mientras que la WAN suelen ser mallas de nodos y
centrales de conmutación. Los anillos más grandes no
pueden superar los 200 km de perímetro.
5. Resumiendo …
Una tecnología LAN es una conjunción de una
topología y unos protocolos.
Aunque existe gran diversidad de posibilidades sólo
están implementadas unas pocas combinaciones.
Las más extendidas son las que vamos a estudiar.
6. Protocolos LAN y OSI.
Una LAN quedará determinada por los dos
niveles inferiores del modelo OSI.
Por lo tanto para definir completamente un
determinado tipo de LAN tendremos que explicar
como es un nivel físico y su nivel de enlace.
7. Proyecto 802
Para permitir y facilitar la interconexión de distintos
tipos de LAN, la IEEE comenzó el llamado Proyecto
802.
El proyecto 802 no pretende sustituir a OSI, sino que
detalla con mayor profundidad los dos primeros
niveles del modelo OSI y parte del tercer nivel.
Por lo tanto, IEEE 802 definirá los protocolos para de
los distintos tipos de LAN.
8. Proyecto 802
La principal novedad es que el Proyecto 802
subdivide el nivel de enlace en dos subniveles:
El nivel de control lógico o LLC
El nivel de control de acceso al medio o MAC
A nivel físico, 802 ha creado varios estándares para los
distintos tipos de LAN.
10. LLC: Logical Link Control
LLC es una capa que utiliza un único protocolo para
realizar las funciones de control de errores y control
de flujo (funciones de nivel de enlace) común para
todos los tipos de LAN.
LLC no realiza direccionamiento dentro de la LAN ni
entramado (que eran las otras dos funciones del nivel
de enlace).
LLC es el mismo para todas las LAN del IEEE 802.
11. MAC: Medium Access Control
MAC realiza las funciones las dos funciones del nivel
de enlace que no hace LLC:
de control de acceso al medio.
Entramado.
MAC se encarga por tanto de la disciplina de línea.
Ejemplo: CSMA/CD en Ethernet.
12. El nivel físico.
El nivel físico de las LAN especificará:
El tipo de medio físico utilizado,
La topología de la red,
El tipo de modulación para realizar la transmisión,
La velocidad de transmisión,
Las longitudes máximas entre repetidores o longitudes
máximas de los medios de transmisión,
Conectores.
15. Ethernet.
Ethernet es una familia de LANs reguladas por la
norma 802.3.
802.3 exactamente describe el protocolo de acceso al
medio CSMA/CD.
Existen diferentes “bit rates” (velocidades de
transmisión) que pueden funcionar sobre fibra o
sobre par trenzado:
10BaseT Ethernet, 10 Mbps.
Fast Ethernet, 100 Mbps.
Gigabit Ethernet, 1 Gbps.
16. Ethernet: Características.
Aproximadamente el 85% de los PCs del mundo están
conectados mediante redes ethernet.
Las principales características son:
Es fácil de entender, instalar y mantener.
Bajo coste.
Fácil crecimiento de la red.
Garantiza el correcto funcionamiento e interconexión
usando dispositivos que cumplan los estándares 802.3.
17. Ethernet: elementos.
Las redes ethernet están formadas por nodos y
medios de interconexión.
Los nodos pueden ser de dos tipos:
DTE Data Terminal Equipment: son los equipos que
envían o reciben tramas. Pueden ser: PCs, impresoras,
etc.
DCE Data Communication Equipment: equipos
intermedios que reciben y reenvían tramas en la red.
Pueden ser repetidores, hubs, switches, routers, tarjetas
de red, módems.
Las tarjetas de red a veces reciben el nombre de NIC:
Network Interace Cards.
18. La capa física de ethernet.
El nombre de los tipos de redes ethernet es la
concatenación de tres términos:
Tasa de Transmisión – El modo de transmisión –
Tipo de cable
Ejemplos:
10BaseT: 10 Mbps, transmisión en banda base
(codificación digital-digital), sobre 2 pares trenzados.
100BaseT2: 100Mbps, banda base, sobre 2 pares
trenzados.
100BaseT4: 100Mbps, banda base, sobre 4 pares
trenzados.
19. La capa física de ethernet.
En cuanto a la codificación:
10BaseT usa Manchester.
Otras como 100BaseT4 pueden usar NRZI.
En cuanto a los medios de transmisión:
10BaseT usa cable UTP,
100BaseT4 usa 4UTP de Categoría 5.
Topología: las primeras ethernet usaban bus pero a
partir de la ethernet conmutada empezó a usar
topología física en estrella y física en bus.
21. Direccionamiento Ethernet.
MAC Address o direcciones MAC son asignadas por
los fabricantes y cada NIC tiene una.
Las MAC address pueden ser unicast que son las que
se asignan a las tarjetas.
Siguen el formato especificado por IEEE.
Las MAC address FF FF FF FF FF FF es usada para
envíos de difusión o broadcast (cuando se quiere
enviar la trama a todas las máquinas).
22. Trama Ethernet
Preámbulo: patrón alterno de ceros y unos. Indica a la estación
receptora que va a llegar una trama.
Dirección destino: dirección MAC de la máquina destino. Puede ser
unidifusión, multidifusión o difusión o broadcast.
Dirección origen: dirección MAC de la máquina que envía. Siempre
es unidifusión.
Longitud: número de bytes de datos que siguen a este campo.
FCS: campo que se utiliza para control de errores.
22
24. Dominio de colisión.
DOMINIO DE COLISIÓN:DOMINIO DE COLISIÓN: es un conjuntoes un conjunto
de máquinas que se encuentrande máquinas que se encuentran en la mismaen la misma
redred..
Dos máquinas en redes distintas pertenecenDos máquinas en redes distintas pertenecen
a dominios de colisión distintos.a dominios de colisión distintos.
Una trama ethernetUna trama ethernet nunca puede llegar anunca puede llegar a
una máquina que esté fuerauna máquina que esté fuera de su dominiode su dominio
de colisión.de colisión.
La capa de enlace “no sabe” enviar datosLa capa de enlace “no sabe” enviar datos
fuera de su red.fuera de su red.
Será elSerá el nivel de rednivel de red el encargado de eso.el encargado de eso.
Aquí hay 3
dominios
de colisión
Aquí hay 3
dominios
de colisión