1. UNIVERSIDAD VALLE DEL GRIJALVA
LUX LUCIS HUMANITATE
BLVD. BELISARIO DOMÍNGUEZ No.1755
TUXTLA GUTIÉRREZ, CHIAPAS.
ESCUELA DE INGENIERIAS
Nombre:
Jesús Eduardo García Rojas
Nery Edaly Mendoza Alegría
Arely del Carmen Roque Dominguez
Materia:
Redes I
Carrera:
Ing. En sistemas computacionales
Catedrático:
Mtro. Alejandro Ruiz Melgar
“Séptimo Semestre”
Capa de enlace de datos
Capa física del modelo OSI
Tuxtla Gutiérrez Chiapas, a 03 de Diciembre de 2012.

2. Objetivo general.
1. Capa de enlace de datos
Tomar una transmisión de datos " cruda " y transformarla en una abstracción libre
de errores de transmisión para la capa de red. Logra esta función dividiendo los
datos de entrada en marcos de datos ( de unos cuantos cientos de bytes ),
transmite los marcos en forma secuencial, y procesa los marcos de estado que
envía el nodo destino.
2. Capa física del modelo OSI
Establece el tipo de conectores , medios físicos de comunicación , voltajes
eléctricos, frecuencias en las que serán enviados o transmitidos los pdu's de esta
capa (bit)
Objetivo específico.
1. Capa de enlace de datos
• Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación:
cable de pares trenzados, coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
• Definir las características materiales (componentes y conectores
mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la
transmisión de los datos por los medios físicos.
• Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento,
mantenimiento y liberación del enlace físico).
• Transmitir el flujo de bits a través del medio.
• Manejar las señales eléctricas/electromagnéticas
• Especificar cables, conectores y componentes de interfaz con el medio de
transmisión, polos en un enchufe, etc.
• Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de ésta).
2. Capa física del modelo OSI
• Responsable de la transferencia fiable de información a través de un
circuito de transmisión de datos. La transmisión de datos lo realiza
mediante tramas que son las unidades de información con sentido lógico
para el intercambio de datos en la capa de enlace.

3. CAPA DE ENLACE DE DATOS
La finalidad de esta capa es proporcionar las comunicaciones entre puestos de
trabajo, y el direccionamiento físico de los puestos finales. La finalidad de los
dispositivos de la capa de enlace es reducir las colisiones, que no hacen sino
desperdiciar el ancho de banda y evitar que los paquetes lleguen a su destino.
Está definida mediante dos subcapas.
• Subcapa de control de acceso al medio (MAC) (802.3). Define funciones
tales como el direccionamiento físico, topología de la red, disciplina de la
línea, notificación de errores, distribución ordenada de tramas y control
óptimo de flujo. Este tipo de trama, se encuentra formada por los siguientes
elementos:
0 Preámbulo (8 bytes). Avisa a los puestos receptores de la llegada de una
trama, y tiene un tamaño de 8 bytes.
1 Direcciones físicas de origen y destino (12 bytes). Se conocen como
direcciones MAC y son únicas para cada dispositivo. Cada dirección MAC consta
de 48 bits (12 dígitos hexadecimales). Los primeros 24 bits contienen un código
del fabricante conocido como Organizationally Unique Identifier (OUI) administrado
por el IEEE, mientras que los últimos 24 bits son administrados por cada
fabricante y suelen representar el número de serie de la tarjeta. La dirección de
origen es siempre una dirección de unidifisión, mientras que la dirección de
destino puede se de unidifusión, multidifusión, o difusión.
2 Longitud (2 bytes). Indica el número de bytes de datos que siguen a este
campo. Datos (variable). Incluye la información de capas superiores y los datos del
usuario.
3 Verificación de redundancia cíclica (CRC) (4 bytes). Se crea por el
dispositivo emisor y se vuelve a calcular por el dispositivo receptor para comprobar
si ha habido daños en la trama durante su tránsito.
• Subcapa de control de enlace lógico (LLC) (802.2). Entre las opciones LLC
figuran el soporte para conexiones entre aplicaciones que se ejecutan en la
LAN, el control de flujo a la capa superior y la secuencia de bits de control.
Para algunos protocolos, LCC define servicios fiables y no fiables para la
transferencia de datos.
Hay dos tipos de tramas LLC: Punto de acceso al servicio (SAP) y Protocolo de
acceso a subred (SNAP). En la cabecera LLC, los campos de destino SAP (DSAP)
y origen SAP (SSAP) tienen un byte cada uno y actúan como punteros para

4. protocolos de capa superior en un puesto. Así, 06h está destinado para IP,
mientras que E0h está destinado para IPX. Para especificar que la trama utiliza
SNAP, las direcciones SSAP y DSAP han de establecerse ambas en AA hex, y el
campo de control en 03h. En una trama SNAP también exiten 3 bytes que
corresponden con el codigo de vendedor OUI, y un campo de 2 bytes que contiene
el EtherType para la trama.
Los puentes y los conmutadores son dispositivos que funcionan en la capa de
enlace. Cuando reciben una trama, utilizan la información del enlace de datos para
procesar dicha trama, determinando en qué segmento reside el puesto de origen,
y guardando esta información en memoria en lo que se conoce como tabla de
envío.
• Si el dispositivo de destino está en el mismo segmento que la trama, se
bloquea el paso de la trama a otro segmento. Este proceso se conoce
como filtrado.
• Si el dispositivo de destino se encuentra en un segmento diferente, se envía
la trama al segmento apropiado.
• Si la dirección de destino es desconocida, se envía la trama a todos los
segmentos excepto a aquel de donde se ha recibido. Este proceso se
denomina inundación.
Debido a que estos dispositivos aprenden la ubicación de todos los puestos finales
a partir de las direcciones de origen, nunca aprenderá las direcciones de difusión.
Por lo tanto, todas las difusiones serán inundadas a todos los segmentos. Las
redes conmutadas/puenteadas poseen las siguientes características:
• Cada segmento posee su propio dominio de colisión.
• Todos los dispositivos conectados al mismo bridge o switch forman parte
del mismo dominio de difusión.
• Todos los segmentos deben utilizar la misma implementación al nivel de la
capa de enlace de datos, como Ethernet o Token Ring.
En función de la capacidad de proceso de los conmutadores, podemos
clasificarlos como:
• Conmutadores de almacenamiento y reenvío. Procesan completamente el
paquete, incluyendo el CRC y la dirección MAC de destino.
Conmutadores de atajo. Envían el paquete en cuanto leen la dirección MAC de

5. destino.
CAPA FÍSICA DEL MODELO OSI
La capa física define el tipo de medio, tipo de conector y tipo de señalización. Ésta
especifica los requisitos eléctricos, mecánicos, procedimentales y funcionales para
activar, mantener y desactivar el vínculo físico entre sistemas finales. La capa
física especifica también características tales como los niveles de voltaje, tasas de
transferencia de datos, distancias máximas de transmisión y conectores físicos.
Los estándares Ethernet e IEEE 802.3 (CSMA/CD) definen una topología de bus
para LAN que opera a 10Mbps sobre cable coaxial, UTP, o fibra, mientras que la
especificación 802.3uopera a 100Mbps sobre UTP o fibra, siempre que se
disponga del hardware y cableado requerido. También existen implementaciones
de Gigabit Ethernet, pero el coste del cableado y los adaptadores puede hacer
inabordable su implementación. Las categorías de cableado y conectores
provienen de la EIE/TIA-568.
• 10Base2 / Thinnet. Permite segmentos de red de hasta 185 metros sobre
cable coaxial fino para interconectar o encadenar dispositivos a 10Mbps.
Utiliza topología en bus.
• 10Base5 / Thicknet. Permite segmentos de red de hasta 500 metros sobre
cable coaxial grueso. Utiliza topología en bus y conectores AUI.
• 10BaseT. Transporta señales Ethernet hasta 100 metros de distancia
sobre cable de par trenzado, hasta un concentrador denominado hub, a
10Mbps. Utiliza topología en estrella, conectores ISO 8877 (RJ-45), y cable
UTP categorías 3, 4 o 5.
• 10BaseF.
• 100BaseTX. Transporta señales Ethernet hasta 100 metros de distancia
sobre cable de par trenzado, hasta un concentrador denominado hub, a
100Mbps. Utiliza topología en estrella, conectores ISO 8877 (RJ-45), y
requiere cable UTP (par trenzado sin blindar) categoría 5.
• 100BaseFX. Transporta señales Ethernet sobre 400 metros sobre fibra
multimodo a 100Mbps. Utiliza conexiones punto a punto.
Un conector RJ-45 es un componente macho colocado al final del cable. Mirando
el conector macho con el clip en la parte superior, la ubicación de los pins viene
numerada del 1 a la izquierda, hasta el 8 a la derecha. Para que pueda pasar la
corriente eléctrica entre el conector y el jack, el orden de los cable debe seguir los

6. estándares EIA/TIA 586A y 586B, además de identificar si se debe usar un cable
cruzado o un cable directo. En un cable directo los conectores RJ-45 en ambos
extremos presentan todos los hilos en el mismo orden, y se utilizan para conectar
dispositivos como PC o routers a dispositivos como hubs o switches. Un cable
cruzado invierte los pares para conseguir una correcta alineación, transmisión y
recepción de señales, utilizándose para conectar dispositivos similares (switch con
switch, hub con hub, router con router, PC con PC).
PIN PAR 568A 568B
Pin 1 Par 2 Blanco/Verde Blanco/Naranja
Pin 2 Par 2 Verde Naranja
Pin 3 Par 3 Blanco/Naranja Blanco/Verde
Pin 4 Par 1 Azul Azul
Pin 5 Par 1 Blanco/Azul Blanco/Azul
Pin 6 Par 3 Naranja Verde
Pin 7 Par 4 Blanco/Marrón Blanco/Marrón
Pin 8 Par 4 Marrón Marrón
Las conexiones serie se utilizan para dar soporte a servicios WAN tales como
líneas dedicadas que ejecutan PPP, HDLC, o Frame Relay como protocolo de
enlace. Las velocidades de conexión oscilan generalmente entre 56Kbps y T1/E1
(1544/2048Mbps). Otros servicios WAN como RDSI, ofrecen conexiones de
acceso telefónico bajo demanda y servicios de línea telefónica de respaldo. Hay
varios tipos de conexiones físicas que permiten establecer conexiones con
servicios WAN en serie, como son EIA/TIA-232, EIA/TIA-449, V.24, V.35, X.21,
EIA-530, y HSSI. Los puertos serie de la mayoría de los dispositivos Cisco utilizan
un conector serie patentado de 60 pines. Se ha de determinar si se necesita de
un Equipo Terminal de Datos (DTE) como suele ser comúnmente un router, o de
un Equipo de Terminación de Circuito (DCE) comúnmente un CSU/DSU. En
caso de hacer falta ambos dispositivos, deberemos determinar el tipo de cable
necesario para su conexión. Hay ocasiones en que el router necesita ser el DCE,
por ejemplo si se está diseñando un escenario de prueba, uno de los routers debe
ser un DTE y el otro un DCE.
Dado que todos los puestos de un segmento Ethernet están conectados a un
mismo medio físico, las señales enviadas a través del cable son recibidas por
todos los dispositivos, por lo que si dos dispositivos envían una señal al mismo

7. tiempo, se producirá una colisión entre ambas. Así introducimos el concepto
de Dominio de colisión, que se refiere a un grupo de dispositivos conectados al
mismo medio físico, de tal manera que si dos dispositivos acceden al medio al
mismo tiempo, se producirá una colisión. También es importante el concepto
de dominio de difusión, que se refiere a un grupo de dispositivos que envían y
reciben mensajes de difusión entre ellos.
La mayoría de los segmentos Ethernet que existen hoy día son dispositivos
interconectados por medio de hubs. Esto significa que todos los dispositivos
conectados al hub comparten el mismo medio y, en consecuencia, comparten los
mismos dominios de colisión, difusión y ancho de banda. El hub se limita a repetir
la señal que recibe por un puerto a todos los demás puertos, lo que lo sitúa como
un dispositivo de capa física que se restringe a la propagación de las señales
físicas sin ninguna función de las capas superiores.
Como dijimos anteriormente, Ethernet utiliza el método Acceso Múltiple con
Detección de Portadora (carrier) y Detección de Colisiones (CSMA/CD). Esto
significa que para que un puesto pueda acceder al medio, deberá escuchar
(detectar la portadora) para asegurarse de que ningún otro puesto esté utilizando
el mismo medio. En caso de que haya dos puestos que no detecten ningún otro
tráfico, ambos tratarán de transmitir al mismo tiempo, dando como resultado una
colisión. Las tramas dañadas se convierten en tramas de error, que son
detectadas como una colisión y obliga a ambas estaciones a volver a transmitir
sus respectivas tramas. Cuantas más estaciones haya en un segmente Ethernet,
mayor es la probabilidad de que tenga lugar una colisión. Estas colisiones
excesivas son la razón principal por la cual las redes se segmentan en dominios
de colisión más pequeños mediante el uso de conmutadores (switches) y puentes
(Bridges). Las principales diferencias entre un switch y un bridge son las
siguientes:
• Switch. Basado principalmente en hardware (ASIC), soporta varias
instancias del protocolo SpanTree, contiene un alto número de puertos
(incluso muchos más de 100), y conmuta a una velocidad muy elevada.
• Bridge. Basado principalmente en software, soporta una única instancia del
protocolo SpanTree, y usualmente contiene un máximo de 16 puertos.
Cabe destacar que la tradicional regla del 80/20, que define que el 80% del tráfico
en una LAN debe permanecer en el segmento Local, se inverte con el uso de una
LAN bien conmutada.

8. CONCLUSIONES
La capa de enlace de datos o capa dos del modelo de referencia OSI es la capa
más interesante en términos de telecomunicaciones. Un diseño en capa 2 implica
consideraciones de eficiencia relacionados con el medio a usar y prácticamente
define la tecnología que se usa. Como siempre, dado que las operaciones del
modelo OSI son acumulativas, si la capa de enlace de datos no funciona
correctamente nada por encima de ella va a funcionar bien, por lo tanto, se
recomienda que el diagnóstico y solución de problemas inicie con las capas
inferiores en secuencia: primero capa física y luego capa de enlace, que pueden
llegar a ser problemas rápidos de resolver y poco impactantes, ya que suelen
involucrar sólo enlaces de pocos dispositivos (otra cosa es que esos dispositivos
sean críticos pero eso es otro cuento).
Otra importante conclusión que me gustaría dejar es que la capa dos no es sólo
ethernet, muchas veces se habla de los términos de ethernet como si fueran los
conceptos de la capa dos, por ejemplo cuando se envían tramas en un enlace FR
o HDLC alguien dice se encapsula con la MAC del siguiente enrutador y eso es un
craso error: no hay MAC en un enlace HDLC. La única equivalencia válida es
comparar y tratar indistintamente MAC y DLCI que son identificadores
equivalentes.
La capa física de OSI proporciona únicamente los medios para transmitir bit a bit
sobre un enlace de datos físico conectado a nodos de red. Consecuentemente, la
capa física, no añade cabeceras de paquete ni trailers a los datos. Las cadenas de
bits pueden ser agrupadas en palabras codificadas o símbolos, y convertidas a
señales físicas, que son transmitidas sobre un medio de transmisión físico. La
capa física proporciona una interfaz eléctrica, mecánico y procedimental para el
medio de transmisión. Las características de los conectores eléctricos, sobre qué
frecuencias retransmitir, que esquema de modulación usar y parámetros de bajo
nivel similares son especificados aquí. Una analogía de esta capa en una red de
correo física podrían ser las carreteras a lo largo de las que las furgonetas llevan
el correo. La capa física determina el bit rate en bit/s, también conocido como
capacidad del canal, ancho de banda digital, salida máxima o velocidad de
conexión.

9. BIBLIOGRAFÍA
http://www.cisco.unasfiis.edu.pe/node/37
http://www.cisco.unasfiis.edu.pe/node/38