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7æCAPADEENLACEDEDATOS 
7.0INTRODUCCIÓNDELCAPITULO 
7.0.1Introduccióndelcapitulo 
Parasostenernuestrascomunicaciones,elmodeloOSIdividelasfuncionesdeunareddedatosencapas. 
Pararesumir: 
x Lacapadeaplicaciónproveelainterfazalusuario. 
x Lacapadetransporteesresponsablededividirymanejarlascomunicacionesentrelosprocesosquefuncionan 
enlosdossistemasfinales. 
x Losprotocolosdecapaderedorganizannuestrosdatosdecomunicaciónparaquepuedanviajaratravésde 
internetworksdesdeelhostquelosoriginahastaelhostdestino. 
Paraquelospaquetesdecapaderedseantransportadosdesdeelhostorigenalhostdestinodebenrecorrerdiferentes 
redesfísicas.Estasredesfísicaspuedencomponersedediferentestiposdemediosfísicos,talescomoalambresde 
cobre,microondas,fibrasópticasyenlacessatelitales.Lospaquetesdecapasderednotienenunamaneradeacceder 
directamenteaestosdiferentesmedios. 
LafuncióndelacapadeenlacededatosdeOSIesprepararlospaquetesdelacapaderedparasertransmitidosy 
controlarelaccesoalosmediosfísicos. 
Estecapítulopresentalasfuncionesgeneralesdelacapadeenlacededatosydelosprotocolosasociadosconella. 
Objetivosdeaprendizaje 
Alcompletarestecapítulo,ustedpodrá: 
x Explicarelpapeldelosprotocolosdecapadeenlacededatosenlatransmisióndedatos. 
x Describircómolacapadeenlacededatospreparalosdatosparatransmitirlossobrelosmediosdered. 
x Describirlosdiferentestiposdemétodosdecontroldeaccesoalosmedios. 
x Identificarvariastopologíascomunesderedlógicaydescribircómolatopologíalógicadeterminaelmétodode 
controldeaccesoalosmediosparaesared. 
x Explicarelpropósitodeencapsularpaquetesentramasparafacilitarelaccesoalosmedios. 
x DescribirlaestructuradetramadelaCapa2eidentificarcamposgenéricos. 
x Explicarelpapeldeloscamposclavedeencabezadodetramaytráiler,loqueincluyedireccionamiento,calidad 
deservicio,tipodeprotocoloysecuenciadeverificacióndetrama.
7.1CAPADEENLACEDEDATOS:ACCESOALMEDIO 
7.1.1Capadeenlacededatos:soporteyconexiónaserviciosdecapasuperior 
Lacapadeenlacededatosproporcionaunmedioparaintercambiardatosatravésdemedioslocalescomunes. 
Lacapadeenlacededatosrealizadosserviciosbásicos: 
Permitealascapassuperioresaccederalosmediosusandotécnicas,comotramas. 
Controlacómolosdatosseubicanenlosmediosysonrecibidosdesdelosmediosusandotécnicascomocontrolde 
accesoalosmediosydeteccióndeerrores. 
ComoconcadaunadelascapasOSI,existentérminosespecíficosparaestacapa: 
Trama:elPDUdelacapadeenlacededatos. 
Nodo:lanotacióndelaCapa2paradispositivosderedconectadosaunmediocomún. 
Medios/medio(físico)*:losmediosfísicosparalatransferenciadeinformaciónentredosnodos. 
Red(física)**:dosomásnodosconectadosaunmediocomún. 
Lacapadeenlacededatosesresponsabledelintercambiodetramasentrenodosatravésdelosmediosdeunared 
física.
*Esimportantecomprenderelsignificadodelaspalabrasmedioymediosenelcontextodeestecapítulo.Aquí,estas 
palabrasserefierenalmaterialquerealmentetransportalasseñalesquerepresentanlosdatostransmitidos.Losmedios 
sonelcabledecobre,lafibraópticafísicosoelentornoatravésdeloscualeslaseñalviaja.Enestecapítulo,mediosno 
serefiereaprogramacióndecontenidotalcomoaudio,animación,televisiónyvideo,comoseutilizaalreferirsea 
contenidosdigitalesymultimedia. 
**Unaredfísicaesdiferentedeunaredlógica.Lasredeslógicassedefinenenlacapaderedmediantelaconfiguración 
delesquemadedireccionamientojerárquico.Lasredesfísicasrepresentanlainterconexióndedispositivosdemedios 
comunes.Algunasveces,unaredfísicatambiénesllamadasegmentodered. 
 
Accesoalmediodelacapasuperior 
Comohemosmencionado,unmodeloderedpermitequecadacapafuncioneconunmínimointerésporlospapelesde 
lasotrascapas.Lacapadeenlacededatosrelevaalascapassuperioresdelaresponsabilidaddecolocardatosenlared 
yderecibirdatosdelared.Estacapaproporcionaserviciosparasoportarlosprocesosdecomunicaciónparacada 
medioporelcualsetransmitiránlosdatos. 
Encualquierintercambiodepaquetesdecapasdered,puedehabermuchastransicionesdemediosycapadeenlacede 
datos.Encadasaltoalolargodelaruta,undispositivointermediario,generalmenteunrouter,aceptalastramasdeun 
medio,desencapsulalatramayluegoenvíaelpaqueteaunanuevatramaapropiadaparalosmediosdetalsegmento 
delaredfísica.
Imagineunaconversacióndedatosentredoshostsdistantes,comounaPCenParísconunservidordeInterneten 
Japón.AunquelosdoshostspuedancomunicarseconsusProtocolosdecapaderedpar(porejemplo,IP)esprobable 
quenumerososProtocolosdecapadeenlacededatosseesténusandoparatransportarpaquetesIPatravésdevarios 
tiposdeLANyWAN.Esteintercambiodepaquetesentredoshostsrequiereunadiversidaddeprotocolosquedebe 
existirenlacapadeenlacededatos.Cadatransiciónaunrouterpuederequerirunprotocolodecapadeenlacede 
datosdiferenteparaeltransporteaunmedionuevo. 
Observeenlafiguraquecadaenlaceentredispositivosutilizaunmediodiferente.EntrelaPCyelrouterpuedehaberun 
enlaceEthernet.Losroutersestánconectadosatravésdeunenlacesatelitalylacomputadoraportátilestáconectadaa 
travésdeunenlaceinalámbricoalúltimorouter.Enesteejemplo,comounpaqueteIPviajadesdelaPChastala 
computadoraportátil,seráencapsuladoenlatramaEthernet,desencapsulado,procesadoyluegoencapsuladoenuna 
nuevatramadeenlacededatosparacruzarelenlacesatelital.Paraelenlacefinal,elpaqueteutilizaráunatramade 
enlacededatosinalámbricadesdeelrouteralacomputadoraportátil. 
Lacapadeenlacededatosaíslademaneraefectivalosprocesosdecomunicaciónenlascapassuperioresdesdelas 
transicionesdemediosquepuedenproducirsedeextremoaextremo.Unpaqueteserecibedeunprotocolodecapa 
superiorysedirigeaéste,enestecasoIpv4oIpv6,quenonecesitasaberquémediodecomunicaciónutilizará. 
Sinlacapadeenlacededatos,unprotocolodecapadered,talcomoIP,tendríaquetomarmedidasparaconectarse 
contodoslostiposdemediosquepudieranexistiralolargodelarutadeenvío.Másaún,IPdeberíaadaptarsecadavez 
quesedesarrolleunanuevatecnologíaderedomedio.Esteprocesodificultaríalainnovaciónydesarrollodeprotocolos 
ymediosdered.Ésteesunmotivoclaveparausarunmétodoencapaseninterconexiónderedes. 
Elrangodelosserviciosdelacapadeenlacededatostienequeincluirtodoslostiposdemediosactualmenteutilizados 
ylosmétodosparaaccederaellos.Debidoalacantidaddeserviciosdecomunicaciónprovistosporlacapadeenlacede 
datos,esdifícilgeneralizarsupapelyproporcionarejemplosdeunconjuntodeserviciosgenéricos.Poresarazón,note 
quecualquierprotocolodadopuedeonopuedesoportartodosestosServiciosdecapadeenlacededatos. 
ISO7498–http://www.sigcomm.org/standards/iso_stds/OSI_MODEL/ISO_IEC_7498r1.TXT 
InternetworkingBasics–http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/introint.htm#wp1020777 
MTU–http://www.tcpipguide.com/free/t_IPDatagramSizeMaximumTransmissionUnitMTUFragmentat.htm
7.1.2Capadeenlacededatos:controldelatransferenciaatravésdemedioslocales 
LosprotocolosdelaCapa2especificanlaencapsulacióndeunpaqueteenunatramaylastécnicasparacolocarysacar 
elpaqueteencapsuladodecadamedio.Latécnicautilizadaparacolocarysacarlatramadelosmediossellamamétodo 
decontroldeaccesoalmedio.Paraquelosdatossetransfieranalolargodeunacantidaddemediosdiferentes,puede 
queserequierandiferentesmétodosdecontroldeaccesoalmedioduranteelcursodeunaúnicacomunicación. 
Cadaentornoderedquelospaquetesencuentrancuandoviajandesdeunhostlocalhastaunhostremotopuedetener 
característicasdiferentes.Porejemplo:unentornoderedpuedecomponersedemuchoshostsdisputandoelaccesoa 
unmediodereddeformaadhoc.Otroentornopuedecomponersedeunaconexióndirectaentresólodosdispositivos 
sobreloscualesfluyenlosdatosdemanerasecuencialcomobitsdemaneraordenada. 
Losmétodosdecontroldeaccesoalmediodescritosenlosprotocolosdecapadeenlacededatosdefinenlos 
procesosporloscualeslosdispositivosderedpuedenaccederalosmediosderedytransmitirmarcosendiferentes 
entornosdered. 
Unnodoqueesundispositivofinalutilizaunadaptadorparahacerlaconexiónalared.Porejemplo:paraconectarsea 
unaLAN,eldispositivousaríalatarjetadeinterfazdered(NIC)paraconectarsealosmediosLAN.Eladaptador 
administralatramayelcontroldeaccesoalosmedios. 
Endispositivosintermediarios,talescomounrouterdondelostiposdemediospuedencambiarparacadared 
conectada,seutilizandiferentesinterfacesfísicasenelrouterparaencapsularelpaqueteenlatramaapropiadayse 
utilizaunmétododecontroldeaccesoalosmediosadecuadoparaaccederacadaenlace.Elrouterdelafiguratiene 
unainterfazEthernetparaconectarsealaLANyunainterfazserialparaconectarsealaWAN.Amedidaqueelrouter 
procesatramas,utilizarálosserviciosdelacapadeenlacededatospararecibirlatramadesdeunmedio, 
desencapsularloenlaPDUdelaCapa3,reencapsularlaPDUenunatramanuevaycolocarlatramaenelmediodel 
siguienteenlacedelared.
7.1.3Capadeenlacededatos:creacióndeunatrama 
Ladescripcióndeunatramaesunelementoclavedecadaprotocolodecapadeenlacededatos.Losprotocolosdecapa 
deenlacededatosrequiereninformacióndecontrolparapermitirquelosprotocolosfuncionen.Lainformaciónde 
controlpuedeindicar: 
x Quénodosestánencomunicaciónconotros 
x Cuándocomienzaycuándoterminalacomunicaciónentrenodosindividuales 
x Quéerroresseproducenmientraslosnodossecomunican 
x Quénodossecomunicaránluego 
LaCapadeenlacededatospreparaunpaqueteparatransportaratravésdelosmedioslocalesencapsulándoloconun 
encabezadoyuntráilerparacrearunatrama. 
AdiferenciadeotrosPDUquehansidoanalizadosenestecurso,latramadelacapadeenlacededatosincluye: 
x Datos:ElpaquetedesdelaCapadered 
x Encabezado:contieneinformacióndecontrolcomodireccionamientoyestáubicadoalcomienzodelPDU 
x Tráiler:contieneinformacióndecontrolagregadaalfinaldelPDU 
Estoselementosdetramaseanalizarándetalladamentemásadelanteenestecapítulo. 
 
Formateodedatosparalatransmisión 
Cuandolosdatosviajanporlosmedios,seconviertenenunstreamdebits,oen1y0.Siunnodoestárecibiendo 
streamsdebitslargos¿cómodeterminadóndecomienzayterminalatramaoquébitsrepresentanunadirección? 
Eltramadorompeelstreamenagrupacionesdescifrables,conlainformacióndecontrolinsertadaenelencabezadoy 
tráilercomovaloresencamposdiferentes.Esteformatobrindaalasseñalesfísicasunaestructuraquepuedeser 
recibidaporlosnodosydecodificadaenpaqueteseneldestino.
Lostiposdecampostípicosincluyen: 
x Camposindicadoresdecomienzoydetención:Límitesdecomienzoyfinalizacióndelatrama 
x Nombrarodireccionarcampos 
x Campotipo:EltipodePDUcontenidoenlatrama 
x Calidad:camposdecontrol 
x Campodedatos:Cargadetramas(Paquetedecapadered) 
Camposenelextremofinaldelatramadesdeeltráiler.Estoscamposseutilizanparaladeteccióndeerroresymarcan 
elfinaldelatrama. 
Notodoslosprotocolosincluyentodosestoscampos.Losestándaresparaunprotocolodeenlacededatosdefinenel 
formatorealdelatrama.Losejemplosdeformatosdetramasseanalizaránalfinaldeestecapítulo. 
 
7.1.4Capadeenlacededatos:conexióndeserviciosdecapasuperioralosmedios 
Lacapadeenlacededatosexistecomounacapadeconexiónentrelosprocesosdesoftwaredelascapasporencimade 
ellaylacapafísicadebajodeella.Comotal,preparalospaquetesdecapaderedparalatransmisiónatravésdealguna 
formademedio,yaseacobre,fibraoentornosomediosinalámbricos. 
Enmuchoscasos,laCapadeenlacededatosestáincorporadaenunaentidadfísicacomotarjetadeinterfazdered(NIC) 
deEthernet,queseinsertadentrodelbusdelsistemadeunacomputadorayhacelaconexiónentrelosprocesosde 
softwarequeseejecutanenlacomputadoraylosmediosfísicos.Sinembargo,laNICnoessolamenteunaentidadfísica.
ElsoftwareasociadoconlaNICpermitequelaNICrealicesusfuncionesdeintermediarapreparandolosdatosparala 
transmisiónycodificandolosdatoscomoseñalesquedebenenviarsesobrelosmediosasociados. 
 
Subcapasdeenlacededatos 
Parasostenerunagranvariedaddefuncionesdered,lacapadeenlacededatosamenudosedivideendossubcapas: 
unasubcapasuperioryunasubcapainferior. 
x LasubcapasuperiordefinelosprocesosdesoftwarequeproveenserviciosalosProtocolosdecapadered. 
x Lasubcapainferiordefinelosprocesosdeaccesoalosmediosrealizadosporelhardware. 
SepararlaCapadeenlacededatosensubcapaspermiteauntipodetramadefinidaporlacapasuperioraccedera 
diferentestiposdemediosdefinidosporlacapainferior.TaleselcasoenmuchastecnologíasLAN,incluidaEthernet. 
LasdossubcapascomunesdeLANson: 
Controldeenlacelógico 
Elcontroldeenlacelógico(LLC)colocainformaciónenlatramaqueidentificaquéprotocolodecapaderedestásiendo 
utilizadoporlatrama.EstainformaciónpermitequevariosprotocolosdelaCapa3,talescomoIPeIPX,utilicenla 
mismainterfazderedylosmismosmedios. 
Controldeaccesoalmedio
Elcontroldeaccesoalmedio(MAC)proporcionaalacapadeenlacededatoseldireccionamientoyladelimitaciónde 
datosdeacuerdoconlosrequisitosdeseñalizaciónfísicadelmedioyaltipodeprotocolodecapadeenlacededatosen 
uso. 
 
7.1.5Capadeenlacededatos:Estándares 
AdiferenciadelosprotocolosdelascapassuperioresdelconjuntoTCP/IP,losprotocolosdecapadeenlacededatos 
generalmentenoestándefinidosporsolicitudesdecomentarios(RFC).ApesardequeelGrupodetrabajodeingeniería 
deInternet(IETF)mantienelosprotocolosyserviciosfuncionalesparalasuitedeprotocolosTCP/IPenlascapas 
superiores,laIETFnodefinelasfuncionesnilaoperacióndeesacapadeaccesoalareddelmodelo.Lacapadeacceso 
deredTCP/IPeselequivalentedelascapasdeenlacededatosOSIylafísica.Estasdoscapasseveránencapítulos 
separadosparaunanálisismásdetallado. 
LosprotocolosyserviciosfuncionalesenlaCapadeenlacededatossondescriptospororganizacionesdeingeniería 
(comoIEEE,ANSIyITU)ycompañíasencomunicaciones.Lasorganizacionesdeingenieríaestablecenestándaresy 
protocolospúblicosyabiertos.Lascompañíasdecomunicacionespuedenestableceryutilizarprotocolospropiospara 
aprovecharlosnuevosavancesentecnologíauoportunidadesdemercado. 
Losserviciosyespecificacionesdelacapadeenlacededatossedefinenmediantevariosestándaresbasadosenuna 
variedaddetecnologíasymediosaloscualesseaplicanlosprotocolos.Algunosdeestosestándaresintegranlos 
serviciosdelaCapa2ylaCapa1.
Lasorganizacionesdeingenieríaquedefinenestándaresyprotocolosabiertosqueseaplicanalacapadeenlacede 
datosincluyen: 
x OrganizaciónInternacionalparalaEstandarización(ISO) 
x InstitutodeIngenierosEléctricosyElectrónicos(IEEE) 
x InstitutoNacionalEstadounidensedeEstándares(ANSI) 
x UniónInternacionaldeTelecomunicaciones(ITU) 
Adiferenciadelosprotocolosdelacapasuperiorqueestánimplementadosprincipalmenteenelsoftwarecomoel 
sistemaoperativodehostoaplicacionesespecíficas,losprocesosdelaCapadeenlacededatosseproducentantoenel 
softwarecomoenelhardware.Losprotocolosenestacapaseimplementandentrodelaelectrónicadelosadaptadores 
deredconlosqueeldispositivoseconectaalaredfísica. 
Porejemplo:undispositivoqueimplementalacapadeenlacededatosenunacomputadoraseríalatarjetadeinterfaz 
dered(NIC).Enunacomputadoraportátil,seutilizacomúnmenteunadaptadorPCMCIAinalámbrico.Cadaunodeestos 
adaptadoreseselhardwarequecumpleconlosestándaresyprotocolosdelaCapa2. 
http://www.iso.org 
http://www.ieee.org 
http://www.ansi.org 
http://www.itu.int
7.2TECNICASDECONTROLDEACCESOALMEDIO 
7.2.1Colocartramasenlosmedios 
Laregulacióndelacolocacióndetramasdedatosenlosmediosesconocidacomocontroldeaccesoalmedio.Entre 
lasdiferentesimplementacionesdelosprotocolosdelacapadeenlacededatos,haydiferentesmétodosdecontrolde 
accesoalosmedios.Estastécnicasdecontroldeaccesoalmediodefinensilosnodoscompartenlosmediosydequé 
maneralohacen. 
Elcontroldeaccesoalmedioeselequivalentealasreglasdetráficoqueregulanlaentradadevehículosauna 
autopista.Laausenciadeuncontroldeaccesoalmedioseríaelequivalenteavehículosignorandoelrestodeltráficoe 
ingresandoalcaminosintenerencuentaalosotrosvehículos. 
Sinembargo,notodosloscaminosyentradassoniguales.Eltráficopuedeingresarauncaminoconfluyendo,esperando 
suturnoenunaseñaldeparadaorespetandoelsemáforo.Unconductorsigueunconjuntodereglasdiferentepara 
cadatipodeentrada. 
 
Delamismamanera,haydiferentesformasderegularlacolocacióndetramasenlosmedios.Losprotocolosenlacapa 
deenlacededatosdefinenlasreglasdeaccesoalosdiferentesmedios.Algunosmétodosdecontroldeaccesoalmedio 
utilizanprocesosaltamentecontroladosparaasegurarquelastramassecoloquenconseguridadenlosmedios.Estos 
métodossedefinenmedianteprotocolossofisticados,querequierenmecanismosqueintroducensobrecargasalared. 
Elmétododecontroldeaccesoalmedioutilizadodependede: 
x Compartirmedios:siycómolosnodoscompartenlosmedios. 
x Topología:cómolaconexiónentrelosnodossemuestraalacapadeenlacededatos.
7.2.2Controldeaccesoalmedioparamedioscompartidos 
Algunastopologíasderedcompartenunmediocomúnconvariosnodos.Encualquiermomentopuedehaberuna 
cantidaddedispositivosqueintentanenviaryrecibirdatosutilizandolosmediosdered.Hayreglasquerigencómoesos 
dispositivoscompartenlosmedios. 
Haydosmétodosbásicosdecontroldeaccesoalmedioparamedioscompartidos: 
x Controlado:Cadanodotienesupropiotiempoparautilizarelmedio 
x Basadoenlacontención:Todoslosnodoscompitenporelusodelmedio 
Hagaclicenlasfichasdelafiguraparaverlasdiferenciasenlosdosmétodos. 
Accesocontroladoparamedioscompartidos 
Alutilizarelmétododeaccesocontrolado,losdispositivosderedtomanturnos,ensecuencia,paraaccederalmedio.A 
estemétodoseloconocecomoaccesoprogramadoodeterminístico.Siundispositivononecesitaaccederalmedio,la 
oportunidaddeutilizarelmediopasaalsiguientedispositivoenlínea.Cuandoundispositivocolocaunatramaenlos 
medios,ningúnotrodispositivopuedehacerlohastaquelatramahayallegadoaldestinoyhayasidoprocesadaporel 
destino. 
Aunqueelaccesocontroladoestábienordenadoyproveerendimientopredecible,losmétodosdeterminísticospueden 
serineficientesporqueundispositivotienequeesperarsuturnoantesdepoderutilizarelmedio. 
Accesoporcontenciónparamedioscompartidos 
Estosmétodosporcontención,tambiénllamadosnodeterministas,permitenquecualquierdispositivointenteacceder 
almediosiemprequehayadatosparaenviar.Paraevitarcaoscompletoenlosmedios,estosmétodosusanunproceso 
deAccesomúltiplepordeteccióndeportadora(CSMA)paradetectarprimerosilosmediosestántransportandouna 
señal.Sisedetectaunaseñalportadoraenelmediodesdeotronodo,quieredecirqueotrodispositivoestá 
transmitiendo.Cuandoundispositivoestáintentandotransmitirynotaqueelmedioestáocupado,esperaráeintentará 
despuésdeunperíododetiempocorto.Sinosedetectaunaseñalportadora,eldispositivotransmitesusdatos.Las 
redesEtherneteinalámbricasutilizancontroldeaccesoalmedioporcontención. 
EsposiblequeelprocesoCSMAfallesidosdispositivostransmitenalmismotiempo.Aestoselodenominacolisiónde 
datos.Siestoocurre,losdatosenviadosporambosdispositivossedañaránydeberánenviarsenuevamente. 
Losmétodosdecontroldeaccesoalmedioporcontenciónnotienenlasobrecargadelosmétodosdeacceso 
controlado.Noserequiereunmecanismoparaanalizarquiénposeeelturnoparaaccederalmedio.Sinembargo,los 
sistemasporcontenciónnoescalanbienbajounusointensivodelosmedios.Amedidaqueelusoyelnúmerodenodos 
aumenta,laprobabilidaddeaccederalosmediosconéxitosinunacolisióndisminuye.Además,losmecanismosde 
recuperaciónrequeridosparacorregirerroresdebidosaesascolisionesdisminuyenaúnmáselthroughput. 
CSMAesgeneralmenteimplementadojuntoconunmétodopararesolverlacontencióndelmedio.Losdosmétodos 
comúnmenteutilizadosson: 
CSMA/Deteccióndecolisión 
EnCSMA/Deteccióndecolisión(CSMA/CD),eldispositivomonitorealosmediosparadetectarlapresenciadeunaseñal 
dedatos.Sinohayunaseñaldedatos,queindicaqueelmedioestálibre,eldispositivotransmitelosdatos.Siluegose
detectanseñalesquemuestranqueotrodispositivoestabatransmitiendoalmismotiempo,todoslosdispositivosdejan 
deenviareintentandespués.LasformastradicionalesdeEthernetusanestemétodo. 
CSMA/Prevencióndecolisiones 
EnCSMA/Prevencióndecolisiones(CSMA/CA),eldispositivoexaminalosmediosparadetectarlapresenciadeunaseñal 
dedatos.Sielmedioestálibre,eldispositivoenvíaunanotificaciónatravésdelmedio,sobresuintencióndeutilizarlo. 
Eldispositivoluegoenvíalosdatos.Estemétodoesutilizadoporlastecnologíasderedesinalámbricas802.11. 
Nota:CSMA/CDseráexplicadomásdetalladamenteenelCapítulo9.
7.2.3Controldeaccesoalmedioparamediosnocompartidos 
Losprotocolosdecontroldeaccesoalmedioparamediosnocompartidosrequierenpocooningúncontrolantesde 
colocartramasenlosmedios.Estosprotocolostienenreglasyprocedimientosmássimplesparaelcontroldeaccesoal 
medio.Taleselcasodelastopologíaspuntoapunto. 
Enlastopologíaspuntoapunto,losmediosinterconectansólodosnodos.Enestaconfiguración,losnodosnonecesitan 
compartirlosmediosconotroshostsnideterminarsiunatramaestádestinadaparaesenodo.Porlotanto,los 
protocolosdecapadeenlacededatoshacenpocoparacontrolarelaccesoamediosnocompartidos. 
FullDuplexyHalfDuplex 
Enconexionespuntoapunto,laCapadeenlacededatostienequeconsiderarsilacomunicacióneshalfrduplexofullr 
duplex. 
Hagaclicenlasfichasdelafiguraparaverlasdiferenciasentrelosdosmétodos. 
Comunicaciónhalfrduplexquieredecirquelosdispositivospuedentransmitiryrecibirenlosmediosperonopueden 
hacerlosimultáneamente.Ethernethaestablecidoreglasdearbitrajepararesolverconflictosquesurgendeinstancias 
dondemásdeunaestaciónintentatransmitiralmismotiempo. 
Enlacomunicaciónfullrduplex,losdosdispositivospuedentransmitiryrecibirenlosmediosalmismotiempo.Lacapa 
deenlacededatossuponequelosmediosestándisponiblesparatransmitirparaambosnodosencualquiermomento. 
Porlotanto,nohaynecesidaddearbitrajedemediosenlacapadeenlacededatos.
Losdetallesdeunatécnicadecontroldeaccesoalmedioespecíficasólopuedenexaminarseestudiandounprotocolo 
específico.Dentrodeestecurso,estudiaremosEthernettradicional,queutilizaCSMA/CD.Otrastécnicasseabarcarán 
encursosposteriores.
7.2.4Comparaciónentrelatopologíalógicaylatopologíafísica 
Latopologíadeunaredeslaconfiguraciónorelacióndelosdispositivosderedylasinterconexionesentreellos.Las 
topologíasderedpuedenverseenelnivelfísicoyelnivellógico. 
Latopologíafísicaesunaconfiguracióndenodosylasconexionesfísicasentreellos.Larepresentacióndecómoseusan 
losmediosparainterconectarlosdispositivoseslatopologíafísica.Éstaseabarcaráencapítulosposterioresdeeste 
curso. 
Unatopologíalógicaeslaformaenqueunaredtransfieretramasdeunnodoalsiguiente.Estaconfiguraciónconsiste 
enconexionesvirtualesentrelosnodosdeunaredindependientedesudistribuciónfísica.Losprotocolosdecapade 
enlacededatosdefinenestasrutasdeseñaleslógicas.Lacapadeenlacededatos“ve”latopologíalógicadeunaredal 
controlarelaccesodedatosalosmedios.Eslatopologíalógicalaqueinfluyeeneltipodetramaderedycontrolde 
accesoamediosutilizados. 
Latopologíafísicaocableadadeunaredprobablementenosealamismaquelatopologíalógica. 
Latopologíalógicadeunaredestáestrechamenterelacionadaconelmecanismoutilizadoparaadministrarelaccesoa 
lared.Losmétodosdeaccesoproporcionanlosprocedimientosparaadministrarelaccesoalaredparaquetodaslas 
estacionestenganacceso.Cuandovariasentidadescompartenlosmismosmedios,debenestarinstaladosalgunos 
mecanismosparacontrolarelacceso.Losmétodosdeaccesosonaplicadosalasredespararegularesteaccesoalos 
medios.Losmétodosdeaccesoseanalizaránconmásdetallemásadelante.
Lastopologíaslógicayfísicageneralmenteutilizadasenredesson: 
x PuntoaPunto 
x MultirAcceso 
x Anillo 
Lasimplementacioneslógicasdeestastopologíasysusmétodosasociadosdecontroldeaccesoalosmediosson 
abordadasenlassiguientessecciones. 
 
7.2.5Topologíapuntoapunto 
Unatopologíapuntoapuntoconectadosnodosdirectamenteentresí,comosemuestraenlafigura.Enredesdedatos 
contopologíaspuntoapunto,elprotocolodecontroldeaccesoalmediopuedesermuysimple.Todaslastramasenlos 
mediossólopuedenviajaralosdosnodosodesdeéstos.Elnodoenunextremocolocalastramasenlosmediosyel 
nodoenelotroextremolassacadelosmediosdelcircuitopuntoapunto. 
Enredespuntoapunto,silosdatossólopuedenfluirenunadirecciónalavez,estáoperandocomounenlacehalfr 
duplex.Silosdatospuedenfluirconéxitoatravésdelenlacedesdecadanodosimultáneamente,esunenlace 
269ersió. 
LosProtocolosdecapadeenlacepodríanproveerprocesosmássofisticadosdecontroldeaccesoalosmediosparalas 
topologíaslógicaspuntoapunto,peroestoagregaríaungastoinnecesarioalprotocolo.
Redespuntoapuntológicas 
Losnodosdelosextremosquesecomunicanenunaredpuntoapuntopuedenestarconectadosfísicamenteatravésde 
unacantidaddedispositivosintermedios.Sinembargo,elusodedispositivosfísicosenlarednoafectalatopología 
lógica.Comosemuestraenlafigura,losnodosdeorigenydestinopuedenestarconectadosindirectamenteentresía 
travésdeunadistanciageográfica.Enalgunoscasos,laconexiónlógicaentrenodosformaloquesellamacircuito 
virtual.Uncircuitovirtualesunaconexiónlógicacreadadentrodeunaredentredosdispositivosdered.Losdosnodos 
encadaextremodelcircuitovirtualintercambianlastramasentresí.Estoocurreinclusosilastramasestándirigidasa 
travésdedispositivosintermediarios.Loscircuitosvirtualessonconstruccionesdecomunicaciónlógicasutilizadaspor 
algunastecnologíasdelaCapa2. 
Elmétododeaccesoalmedioutilizadoporelprotocolodeenlacededatossedeterminaporlatopologíalógicapuntoa 
punto,nolatopologíafísica.Estosignificaquelaconexiónlógicadepuntoapuntoentredosnodospuedenoser 
necesariamenteentredosnodosfísicosencadaextremodeunenlacefísicoúnico. 
 
7.2.6Topologíamultiacceso 
Unatopologíalógicamultiaccesopermiteaunacantidaddenodoscomunicarseutilizandolosmismosmedios 
compartidos.Losdatosdesdeunsólonodopuedencolocarseenelmedioencualquiermomento.Todoslosnodosven
todaslastramasqueestánenelmedio,perosóloelnodoalcuallatramaestádireccionadaprocesaloscontenidosdela 
trama. 
 
Hacerquevariosnodoscompartanelaccesoaunmediorequiereunmétododecontroldeaccesoalmediodeenlacede 
datosqueregulelatransmisióndedatosy,porlotanto,reduzcalascolisionesentrelasdiferentesseñales. 
 
LosmétodosdecontroldeaccesoalmedioutilizadoporlastopologíasmultiaccesosongeneralmenteCSMA/CDo 
CSMA/CA.Sinembargo,métodosdepasodetokenpuedentambiénutilizarse. 
 
Unnúmerodetécnicasdecontroldeaccesoalosmediosestádisponibleparaestetipodetopologíalógica.Elprotocolo 
decapadeenlacededatosespecificaelmétododecontroldeaccesoalmedioqueproporcionaráelbalanceapropiado 
entreelcontroldetrama,laproteccióndetramaylasobrecargadered. 
 
7.2.7Topologíadeanillo 
Enunatopologíalógicadeanillo,cadanodorecibeunatramaporturno.Silatramanoestádireccionadaalnodo,el 
nodopasalatramaalnodosiguiente.Estopermitequeunanilloutiliceunatécnicadecontroldeaccesoalmedio 
llamadapasodetokens. 
Losnodosenunatopologíalógicadeanilloretiranlatramadelanillo,examinanladirecciónylaenvíansinoestá 
dirigidaparaesenodo.Enunanillo,todoslosnodosalrededordelanilloentreelnododeorigenydedestinoexaminan 
latrama.
Existenmúltiplestécnicasdecontroldeaccesoalosmediosquepodríanusarseconunanillológico,dependiendodel 
niveldecontrolrequerido.Porejemplo:sólounatramaalavezesgeneralmentetransportadaporelmedio.Sinose 
estántransmitiendodatos,secolocaráunaseñal(conocidacomotoken)enelmedioyunnodosólopuedecolocaruna 
tramadedatosenelmediocuandotieneeltoken. 
Recuerdequelacapadeenlacededatos“ve”unatopologíalógicadeanillo.Latopologíadelcableadofísicorealpuede 
serotratopología. 
 
7.3DIRECCIONAMIENTODELCONTROLDEACCESOALMEDIOYTRAMADODEDATOS 
7.3.1Protocolosdelacapadeenlacededatos:Trama 
Recuerdequeapesardequehaymuchosprotocolosdecapadeenlacededatosdiferentesquedescribenlastramasde 
lacapadeenlacededatos,cadatipodetramatienetrespartesbásicas: 
x Encabezado, 
x datos,y 
x tráiler. 
TodoslosprotocolosdecapadeenlacededatosencapsulanlaPDUdelacapa3dentrodelcampodedatosdelatrama. 
Sinembargo,laestructuradelatramayloscamposcontenidosenelencabezadoytráilervaríandeacuerdoconel 
protocolo. 
Elprotocolodecapadeenlacededatosdescribelascaracterísticasrequeridasparaeltransportedepaquetesatravés 
dediferentesmedios.Estascaracterísticasdelprotocoloestánintegradasenlaencapsulacióndelatrama.Cuandola 
tramallegaasudestinoyelprotocolodecapadeenlacededatossacalatramadelmedio,lainformacióndetramadoes 
leídaydescartada. 
Nohayunaestructuradetramaquecumplaconlasnecesidadesdetodoslostransportesdedatosatravésdetodoslos 
tiposdemedios.Comosemuestraenlafigura,segúnelentorno,lacantidaddeinformacióndecontrolquesenecesita 
enlatramavaríaparacoincidirconlosrequisitosdecontroldeaccesoalmediodelosmediosydelatopologíalógica.
7.3.2Tramado:funcióndelencabezado 
Comosemuestraenlafigura,elencabezadodetramacontienelainformacióndecontrolespecificadaporelprotocolo 
decapadeenlacededatosparalatopologíalógicaespecíficaylosmediosutilizados. 
Lainformacióndecontroldetramaesúnicaparacadatipodeprotocolo.EsutilizadaporelprotocolodelaCapa2para 
proporcionarlascaracterísticasdemandadasporelentornodecomunicación. 
Loscampostípicosdelencabezadodetramaincluyen: 
x Campoiniciodetrama:indicaelcomienzodelatrama 
x Camposdedireccióndeorigenydestino:indicalosnodosdeorigenydestinoenlosmedios 
x Prioridad/CalidaddelCampodeservicio:indicauntipoparticulardeserviciodecomunicaciónparael 
procesamiento 
x Campotipo:indicaelserviciodelacapasuperiorcontenidaenlatrama 
x Campodecontroldeconexiónlógica:utilizadaparaestablecerlaconexiónlógicaentrenodos 
x Campodecontroldeenlacefísico:utilizadoparaestablecerelenlacealosmedios 
x Campodecontroldeflujo:utilizadoparainiciarydetenereltráficoatravésdelosmedios 
x Campodecontroldecongestión:indicalacongestiónenlosmedios 
Losnombresdeloscamposmencionadossoncamposnoespecíficosenumeradoscomoejemplos.Diferentesprotocolos 
decapadeenlacededatospuedenutilizardiferentescamposdelosmencionados.Debidoaquelosfinesyfuncionesde
losprotocolosdecapadeenlacededatosestánrelacionadosalastopologíasespecíficasyalosmedios,cadaprotocolo 
debeexaminarseparatenerunacomprensióndetalladadesuestructuradetrama.Comolosprotocolosseanalizanen 
estecurso,seexplicarámásinformaciónacercadelaestructuradelatrama. 
 
 
7.3.3Direccionamiento:haciadóndesedirigelatrama 
Lacapadeenlacededatosproporcionadireccionamientoqueesutilizadoparatransportarlatramaatravésdelos 
medioslocalescompartidos.Lasdireccionesdedispositivoenestacapasellamandireccionesfísicas.El 
direccionamientodelacapadeenlacededatosestácontenidoenelencabezadodelatramayespecificaelnodode 
destinodelatramaenlaredlocal.Elencabezadodelatramatambiénpuedecontenerladireccióndeorigendela 
trama. 
AdiferenciadelasdireccioneslógicasdelaCapa3,quesonjerárquicas,lasdireccionesfísicasnoindicanenquéredestá 
ubicadoeldispositivo.Sieldispositivoestransportadoaotraredosubred,aúnfuncionaráconlamismadirecciónfísica 
delaCapa2. 
Debidoaquelatramasóloseutilizaparatransportardatosentrenodosatravésdelmediolocal,ladireccióndelacapa 
deenlacededatossóloseutilizaparaentregaslocales.Lasdireccionesenestacapanotienensignificadomásalládela 
redlocal.CompareestoconlaCapa3,dondelasdireccionesenelencabezadodelpaquetesontransportadasdesdeel 
hostdeorigenalhostdedestinosinimportarlacantidaddesaltosdelaredalolargodelaruta. 
Sielpaqueteenlatramadebepasaraotrosegmentodelared,eldispositivointermediario,unrouter,desencapsulará 
latramaoriginal,crearáunanuevatramaparaelpaqueteylaenviaráalnuevosegmento.Lanuevatramausaráel 
direccionamientodeorigenydedestinosegúnseanecesarioparatransportarelpaqueteatravésdelnuevomedio. 
Requisitosdedireccionamiento 
Lanecesidaddedireccionamientodelacapadeenlacededatosenestacapadependedelatopologíalógica. 
Lastopologíaspuntoapunto,consólodosnodosinterconectados,norequierendireccionamiento.Unavezenelmedio, 
latramasólotieneunlugaralcualpuedeir.
Debidoaquelastopologíasdeanilloymultiaccesopuedenconectarmuchosnodosenunmediocomún,serequiere 
direccionamientoparaesastipologías.Cuandounatramaalcanzacadanodoenlatopología,elnodoexaminala 
direccióndedestinoenelencabezadoparadeterminarsieseldestinodelatrama. 
 
7.3.4Tramado:funcióndelTráiler 
Losprotocolosdelacapadeenlacededatosagreganuntráilerenelextremodecadatrama.Eltráilerseutilizapara 
determinarsilatramallegósinerrores.Esteprocesosedenominadeteccióndeerrores.Observequeesdiferentedela 
correccióndeerrores.Ladeteccióndeerroresselogracolocandounresumenlógicoomatemáticodelosbitsque 
comprendenlatramaeneltráiler. 
Secuenciadeverificacióndetrama 
Elcamposecuenciadeverificacióndetrama(FCS)seutilizaparadeterminarsiocurrieronerroresdetransmisióny 
recepcióndelatrama.Ladeteccióndeerroresseagregaalacapadeenlacededatosporqueesahídondesetransfieren 
losdatosatravésdelosmedios.Losmediossonunentornopotencialmenteinseguroparalosdatos.Lasseñalesenlos 
mediospuedenestarsujetasainterferencia,distorsiónopérdidaquepodríacambiarsustancialmentelosvaloresdelos 
bitsquedichasseñalesrepresentan.ElmecanismodedeteccióndeerroresprovistoporelusodelcampoFCSdescubre 
lamayoríadeloserrorescausadosenlosmedios. 
Paraasegurasedequeelcontenidodelatramarecibidaeneldestinocombineconlatramaquesaliódelnodoorigen, 
unnododetransmisióncreaunresumenlógicodelcontenidodelatrama.Aestoseloconocecomovalorde 
comprobaciónderedundanciacíclica(CRC).Estevalorsecolocaenelcamposecuenciadeverificacióndelatrama(FCS) 
pararepresentarelcontenidodelatrama.
Cuandolatramallegaalnododedestino,elnodoreceptorcalculasupropioresumenlógico,oCRC,delatrama.Elnodo 
receptorcomparalosdosvaloresCRC.Silosdosvaloressoniguales,seconsideraquelatramallegócomosetransmitió. 
SielvalorCRCenelFCSdifieredelCRCcalculadoenelnodoreceptor,latramasedescarta. 
ExistesiemprelapequeñaposibilidaddequeunatramaconunbuenresultadodeCRCestérealmentecorrupta.Los 
erroresenlosbitssepuedencancelarentresícuandosecalculaelCRC.Losprotocolosdecapasuperiorentonces 
deberíandetectarycorregirestapérdidadedatos. 
Elprotocoloutilizadoenlacapadeenlacededatosdeterminarásiserealizalacorreccióndelerror.LaFCSseutilizapara 
detectarelerror,peronotodoslosprotocolosadmitenlacorreccióndelerror. 
 
 
 
7.3.5Protocolosdecapadeenlacededatos:Trama 
EnunaredTCP/IP,todoslosprotocolosdelaCapa2OSItrabajanconelprotocolodeInternetenlaCapa3.Sinembargo, 
elprotocolodelaCapa2realutilizadodependedelatopologíalógicadelaredydelaimplementacióndelacapafísica. 
Debidoalampliorangodemediosfísicosutilizadosatravésdeunrangodetopologíaseninterconexiónderedes,hay 
unagrancantidadcorrespondientedeprotocolosdelaCapa2enuso. 
LosprotocolosquesecubriránenloscursosCCNAincluyen: 
x Ethernet 
x ProtocoloPuntoaPunto(PPP) 
x Controldeenlacededatosdealtonivel(HDLC) 
x FrameRelay 
x Mododetransferenciaasincrónico(ATM) 
CadaprotocolorealizacontroldeaccesoalosmediosparalastopologíaslógicasespecificadasdeCapa2.Estosignifica 
queunacantidaddediferentesdispositivosderedpuedeactuarcomonodosqueoperanenlacapadeenlacededatos 
alimplementarestosprotocolos.Estosdispositivosincluyeneladaptadorderedotarjetasdeinterfazdered(NIC)en 
computadoras,asícomolasinterfacesenroutersyswitchesdelaCapa2. 
ElprotocolodelaCapa2utilizadoparaunatopologíaderedparticularestádeterminadoporlatecnologíautilizadapara 
implementaresatopología.Latecnologíaes,asuvez,determinadaporeltamañodelared,entérminosdecantidadde 
hostsyalcancegeográficoylosserviciosqueseproveeránatravésdelared.
TecnologíaLAN 
UnaReddeárealocalgeneralmenteutilizaunatecnologíadeanchodebandaaltoqueescapazdesostenergran 
cantidaddehosts.EláreageográficarelativamentepequeñadeunaLAN(unúnicoedificioouncampusdevarios 
edificios)ysualtadensidaddeusuarioshacenqueestatecnologíasearentable. 
TecnologíaWAN 
Sinembargo,utilizarunatecnologíadeanchodebandaaltonoesgeneralmenterentablepararedesdeáreaextensa 
quecubrengrandesáreasgeográficas(variasciudades,porejemplo).Elcostodelosenlacesfísicosdelargadistanciayla 
tecnologíautilizadaparatransportarlasseñalesatravésdeesasdistancias,generalmente,ocasionaunamenor 
capacidaddeanchodebanda. 
LadiferenciadeanchodebandanormalmenteproduceelusodediferentesprotocolosparalasLANylasWAN. 
 
ProtocoloEthernetparaLAN 
Ethernetesunafamiliadetecnologíasdeinterconexiónderedesquesedefineenlosestándares802.2y802.3.Los 
estándaresdeEthernetdefinenlosprotocolosdelaCapa2ylastecnologíasdelaCapa1.EtherneteslatecnologíaLAN 
másampliamenteutilizadaysoportaanchosdebandadedatosde10,100,1000,o10000Mbps. 
ElformatobásicodelatramaylassubcapasdelIEEEdelasCapasOSI1y2siguensiendolosmismosparatodaslas 
formasdeEthernet.Sinembargo,losmétodosparadetectarycolocarenlosmediosvaríanconlasdiferentes 
implementaciones. 
EthernetproporcionaserviciosinconexiónysinreconocimientosobreunmediocompartidoutilizandoCSMA/CDcomo 
métodosdeaccesoalmedio.ElmediocompartidorequierequeelencabezadodelpaquetedeEthernetutilicela 
direccióndelacapadeenlacededatosparaidentificarlosnodosdeorigenydestino.Comoconlamayoríadelos 
protocolosLAN,estadirecciónsellamadirecciónMACdelnodo.UnadirecciónMACdeEthernetesde48bitsy 
generalmenteserepresentaenformatohexadecimal. 
LatramadeEthernettienemuchoscampos,comosemuestraenlafigura.Enlacapadeenlacededatos,laestructura 
detramaescasiidénticaparatodaslasvelocidadesdeEthernet.Sinembargo,enlacapafísica,lasdiferentesversiones 
deEthernetcolocanlosbitssobreelmediodeformadiferente.
EthernetIIeselformatodetramadeEthernetutilizadoenlasredesTCP/IP. 
Ethernetesunapartetanimportantedelainterconexiónderedesdedatos,quehemosdedicadouncapítuloaella. 
Tambiénlautilizamosenejemplosalolargodeestaseriedecursos. 
 
ProtocolopuntoapuntoparaWAN 
Elprotocolopuntoapunto(PPP)esunprotocoloutilizadoparaentregartramasentredosnodos.Adiferenciade 
muchosprotocolosdecapadeenlacededatos,definidosporlasorganizacionesdeingenieríaeléctrica,elestándarPPP 
estádefinidaporRFC.PPPfuedesarrolladocomounprotocoloWANysiguesiendoelprotocoloelegidopara 
implementarmuchasWANserie.PPPsepuedeutilizarendiversosmediosfísicos,loqueincluyecabledepartrenzado, 
líneasdefibraópticaotransmisiónsatelital. 
PPPutilizaunaarquitecturaencapas.Paraincluiralosdiferentestiposdemedios,PPPestablececonexioneslógicas, 
llamadassesiones,entredosnodos.LasesiónPPPocultaelmediofísicosubyacentedelprotocoloPPPsuperior.Estas 
sesionestambiénproporcionanaPPPunmétodoparaencapsularvariosprotocolossobreunenlacepuntoapunto. 
CadaprotocoloencapsuladoenelenlaceestablecesupropiasesiónPPP. 
PPPtambiénpermitequedosnodosnegocienopcionesdentrodelasesiónPPP.Estoincluyelaautenticación, 
compresiónymultienlace(elusodevariasconexionesfísicas). 
ConsultelafiguraparaverloscamposbásicosdeunatramaPPP.
ProtocoloinalámbricoparaLAN 
802.11esunaextensióndelosestándaresIEEE802.Utilizaelmismo802.2LLCyesquemadedireccionamientode48 
bitscomootrasLAN802.Sinembargo,haymuchasdiferenciasenlasubcapaMACyenlacapafísica.Enunentorno 
inalámbrico,elentornorequiereconsideracionesespeciales.Nohayunaconectividadfísicadefinible;porlotanto, 
factoresexternospuedeninterferirconlatransferenciadedatosyesdifícilcontrolarelacceso.Paravencerestos 
desafíos,losestándaresinalámbricostienencontrolesadicionales. 
ElestándarIEEE802.11,comúnmentellamadaWirFi,esunsistemaporcontenciónqueutilizaunprocesodeaccesoal 
mediodeAccesomúltiplecondeteccióndeportadorayprevencióndecolisiones(CSMA/CA).CSMA/CAespecificaun 
procedimientoPostergaciónaleatorioparatodoslosnodosqueestánesperandotransmitir.Laoportunidadmás 
probableparalacontencióndemedioeselmomentoenqueelmedioestádisponible.Hacerelbackoffdelosnodos 
paraunperíodoaleatorioreduceengranmedidalaprobabilidaddecolisión. 
Lasredes802.11tambiénusanAcusederecibodeenlacededatosparaconfirmarqueunatramaserecibióconéxito.Si 
laestacióntransmisoranodetectalatramadereconocimiento,yaseaporquelatramadedatosoriginaloel 
reconocimientonoserecibieronintactos,seretransmitelatrama.Estereconocimientoexplícitosuperalainterferencia 
yotrosproblemasrelacionadosconlaradio. 
Otrosserviciosadmitidosporla802.11sonlaautenticación,asociación(conectividadaundispositivoinalámbrico)y 
privacidad(encriptación). 
Unatrama802.11semuestraenlafigura.Contieneestoscampos:
Campodeversióndelprotocolo:laversióndelatrama802.11enuso 
Campostipoysubtipo:identificaunadelastresfuncionesysubfuncionesdelatrama:control,datosyadministración 
CampoADS:establecidoen1enlastramasdedatosdestinadasalsistemadedistribución(dispositivosenlaestructura 
inalámbrica) 
CampoDesdeDS:establecidoen1entramasdedatosquesalendelsistemadedistribución 
CampoMásfragmentos:establecidoen1paratramasquetienenotrofragmento 
CampoReintentar:establecidoen1silatramaesunaretransmisióndeunatramaanterior 
CampoAdministracióndeenergía:establecidoen1paraindicarqueunnodoestaráenelmodoahorrodeenergía 
CampoMásdatos:establecidoen1paraindicaraunnodoenelmodoahorrodeenergíaquemástramasseguardanen 
lamemoriadelbúferdeesenodo 
CampoPrivacidadequivalenteporcable(WEP):establecidoen1silatramacontieneinformaciónencriptadaWEPpor 
seguridad 
CampoOrden:establecidoen1enunatramadetipodatosqueutilizalaclasedeservicioEstrictamenteordenada(no 
requierereordenamiento) 
CampoDuración/ID:segúneltipodetrama,representaeltiempo,enmicrosegundos,requeridoparatransmitirlatrama 
ounaidentidaddeasociación(AID)paralaestaciónquetransmitiólatrama 
CampoDireccióndedestino(DA):ladirecciónMACdelnododedestinofinalenlared 
CampoDireccióndeorigen(SA):ladirecciónMACdelnodoqueiniciólatrama 
CampoDireccióndelreceptor(RA):ladirecciónMACqueidentificaaldispositivoinalámbricoqueeselreceptor 
inmediatodelatrama 
CampoDireccióndeltransmisor(TA):ladirecciónMACqueidentificaaldispositivoinalámbricoquetransmitiólatrama 
CampoNúmerodesecuencia:indicaelnúmerodesecuenciaasignadoalatrama;lastramasretransmitidasse 
identificanpornúmerosdesecuenciaduplicados 
CampoNúmerodefragmento:indicaelnúmerodecadafragmentodelatrama 
CampoCuerpodelatrama:contienelainformaciónqueseestátransportando;paratramasdedatos,generalmenteun 
paqueteIP 
CampoFCS:contieneunaverificaciónporredundanciacíclica(CRC)de32bitsdelatrama 
ProtocoloPPP: 
http://www.ietf.org/rfc/rfc1661.txt?number=1661 
ExtensionesPPPdelfabricante:http://www.ietf.org/rfc/rfc2153.txt?number=2153
7.4INTEGRACION 
7.4.1Seguimientodedatosatravésdeinternetwork 
Lafiguraenlasiguientepáginapresentaunatransferenciadedatossimpleentredoshostsatravésdeuna 
internetwork.Destacamoslafuncióndecadacapadurantelacomunicación.Paraesteejemplomostraremosuna 
solicitudHTTPentreunclienteyunservidor. 
Paracentrarnosenelprocesodetransferenciadedatos,omitimosmuchoselementosquepuedenproducirseenuna 
transacciónreal.Encadapasosóloestamosllamandolaatenciónaloselementosprincipales.Porejemplo:muchas 
partesdelosencabezadosseignoran. 
EstamosasumiendoquetodaslastablasdeenrutamientosonconvergentesylastablasARPestáncompletas.Además, 
suponemosqueyaestáestablecidaunasesiónTCPentreelclienteyelservidor.Tambiénsupondremosquelabúsqueda 
deDNSparaelservidorWWWyaestáenlacachédelcliente. 
EnlaconexiónWANentrelosdosrouters,suponemosquePPPyahaestablecidouncircuitofísicoyhaestablecidouna 
sesiónPPP. 
Enlapáginasiguientesepuedeseguirpasoapasoestacomunicación.Lealentamosaleercadaexplicaciónatentamente 
yaestudiarlaoperacióndelascapasdecadadispositivo.
7.6RESUMENDELCAPITULO 
7.6.1Resumenyrevisión 
LacapadeenlacededatosOSIpreparalospaquetesdecapaderedparasercolocadosenelmediofísicoquetransporta 
losdatos. 
Elampliointervalodemediosdecomunicaciónrequiere,deformacorrespondiente,unampliointervalodeprotocolos 
deenlacededatosparacontrolarelaccesoalosdatosdeestosmedios. 
Elaccesoalosmediospuedeserordenadoycontroladoopuedeserporcontención.Latopologíalógicayelmediofísico 
ayudanadeterminarelmétododeaccesoalmedio. 
LacapadeenlacededatospreparalosdatosparasercolocadosenelmedioencapsulandoelpaquetedelaCapa3en 
unatrama. 
Unatramatieneunencabezadoyunainformaciónfinalqueincluyelasdireccionesdelenlacededatosdeorigenyde 
destino,calidaddeservicio,tipodeprotocoloyvaloresdesecuenciadeverificacióndetramas. 
 
 
8–CAPAFISICADELMODELOOSI 
8.0INTRODUCCIONDELCAPITULO 
8.0.1Introduccióndelcapitulo 
LosprotocolosdelacapasuperiordeOSIpreparanlosdatosdesdelaredhumanapararealizarlatransmisiónhaciasu 
destino.Lacapafísicacontroladequémaneraseubicanlosdatosenlosmediosdecomunicación. 
LafuncióndelacapafísicadeOSIesladecodificarenseñaleslosdígitosbinariosquerepresentanlastramasdelacapa 
deEnlacededatos,ademásdetransmitiryrecibirestasseñalesatravésdelosmediosfísicos(alambresdecobre,fibra 
ópticaomedioinalámbrico)queconectanlosdispositivosdelared. 
Estecapítulopresentalasfuncionesgeneralesdelacapafísicaaligualquelosestándaresyprotocolosqueadministran 
latransmisióndedatosatravésdemedioslocales. 
Enestecapítulo,ustedaprenderáa:
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  • 1. 7æCAPADEENLACEDEDATOS 7.0INTRODUCCIÓNDELCAPITULO 7.0.1Introduccióndelcapitulo Parasostenernuestrascomunicaciones,elmodeloOSIdividelasfuncionesdeunareddedatosencapas. Pararesumir: x Lacapadeaplicaciónproveelainterfazalusuario. x Lacapadetransporteesresponsablededividirymanejarlascomunicacionesentrelosprocesosquefuncionan enlosdossistemasfinales. x Losprotocolosdecapaderedorganizannuestrosdatosdecomunicaciónparaquepuedanviajaratravésde internetworksdesdeelhostquelosoriginahastaelhostdestino. Paraquelospaquetesdecapaderedseantransportadosdesdeelhostorigenalhostdestinodebenrecorrerdiferentes redesfísicas.Estasredesfísicaspuedencomponersedediferentestiposdemediosfísicos,talescomoalambresde cobre,microondas,fibrasópticasyenlacessatelitales.Lospaquetesdecapasderednotienenunamaneradeacceder directamenteaestosdiferentesmedios. LafuncióndelacapadeenlacededatosdeOSIesprepararlospaquetesdelacapaderedparasertransmitidosy controlarelaccesoalosmediosfísicos. Estecapítulopresentalasfuncionesgeneralesdelacapadeenlacededatosydelosprotocolosasociadosconella. Objetivosdeaprendizaje Alcompletarestecapítulo,ustedpodrá: x Explicarelpapeldelosprotocolosdecapadeenlacededatosenlatransmisióndedatos. x Describircómolacapadeenlacededatospreparalosdatosparatransmitirlossobrelosmediosdered. x Describirlosdiferentestiposdemétodosdecontroldeaccesoalosmedios. x Identificarvariastopologíascomunesderedlógicaydescribircómolatopologíalógicadeterminaelmétodode controldeaccesoalosmediosparaesared. x Explicarelpropósitodeencapsularpaquetesentramasparafacilitarelaccesoalosmedios. x DescribirlaestructuradetramadelaCapa2eidentificarcamposgenéricos. x Explicarelpapeldeloscamposclavedeencabezadodetramaytráiler,loqueincluyedireccionamiento,calidad deservicio,tipodeprotocoloysecuenciadeverificacióndetrama.
  • 2. 7.1CAPADEENLACEDEDATOS:ACCESOALMEDIO 7.1.1Capadeenlacededatos:soporteyconexiónaserviciosdecapasuperior Lacapadeenlacededatosproporcionaunmedioparaintercambiardatosatravésdemedioslocalescomunes. Lacapadeenlacededatosrealizadosserviciosbásicos: Permitealascapassuperioresaccederalosmediosusandotécnicas,comotramas. Controlacómolosdatosseubicanenlosmediosysonrecibidosdesdelosmediosusandotécnicascomocontrolde accesoalosmediosydeteccióndeerrores. ComoconcadaunadelascapasOSI,existentérminosespecíficosparaestacapa: Trama:elPDUdelacapadeenlacededatos. Nodo:lanotacióndelaCapa2paradispositivosderedconectadosaunmediocomún. Medios/medio(físico)*:losmediosfísicosparalatransferenciadeinformaciónentredosnodos. Red(física)**:dosomásnodosconectadosaunmediocomún. Lacapadeenlacededatosesresponsabledelintercambiodetramasentrenodosatravésdelosmediosdeunared física.
  • 3. *Esimportantecomprenderelsignificadodelaspalabrasmedioymediosenelcontextodeestecapítulo.Aquí,estas palabrasserefierenalmaterialquerealmentetransportalasseñalesquerepresentanlosdatostransmitidos.Losmedios sonelcabledecobre,lafibraópticafísicosoelentornoatravésdeloscualeslaseñalviaja.Enestecapítulo,mediosno serefiereaprogramacióndecontenidotalcomoaudio,animación,televisiónyvideo,comoseutilizaalreferirsea contenidosdigitalesymultimedia. **Unaredfísicaesdiferentedeunaredlógica.Lasredeslógicassedefinenenlacapaderedmediantelaconfiguración delesquemadedireccionamientojerárquico.Lasredesfísicasrepresentanlainterconexióndedispositivosdemedios comunes.Algunasveces,unaredfísicatambiénesllamadasegmentodered. Accesoalmediodelacapasuperior Comohemosmencionado,unmodeloderedpermitequecadacapafuncioneconunmínimointerésporlospapelesde lasotrascapas.Lacapadeenlacededatosrelevaalascapassuperioresdelaresponsabilidaddecolocardatosenlared yderecibirdatosdelared.Estacapaproporcionaserviciosparasoportarlosprocesosdecomunicaciónparacada medioporelcualsetransmitiránlosdatos. Encualquierintercambiodepaquetesdecapasdered,puedehabermuchastransicionesdemediosycapadeenlacede datos.Encadasaltoalolargodelaruta,undispositivointermediario,generalmenteunrouter,aceptalastramasdeun medio,desencapsulalatramayluegoenvíaelpaqueteaunanuevatramaapropiadaparalosmediosdetalsegmento delaredfísica.
  • 4. Imagineunaconversacióndedatosentredoshostsdistantes,comounaPCenParísconunservidordeInterneten Japón.AunquelosdoshostspuedancomunicarseconsusProtocolosdecapaderedpar(porejemplo,IP)esprobable quenumerososProtocolosdecapadeenlacededatosseesténusandoparatransportarpaquetesIPatravésdevarios tiposdeLANyWAN.Esteintercambiodepaquetesentredoshostsrequiereunadiversidaddeprotocolosquedebe existirenlacapadeenlacededatos.Cadatransiciónaunrouterpuederequerirunprotocolodecapadeenlacede datosdiferenteparaeltransporteaunmedionuevo. Observeenlafiguraquecadaenlaceentredispositivosutilizaunmediodiferente.EntrelaPCyelrouterpuedehaberun enlaceEthernet.Losroutersestánconectadosatravésdeunenlacesatelitalylacomputadoraportátilestáconectadaa travésdeunenlaceinalámbricoalúltimorouter.Enesteejemplo,comounpaqueteIPviajadesdelaPChastala computadoraportátil,seráencapsuladoenlatramaEthernet,desencapsulado,procesadoyluegoencapsuladoenuna nuevatramadeenlacededatosparacruzarelenlacesatelital.Paraelenlacefinal,elpaqueteutilizaráunatramade enlacededatosinalámbricadesdeelrouteralacomputadoraportátil. Lacapadeenlacededatosaíslademaneraefectivalosprocesosdecomunicaciónenlascapassuperioresdesdelas transicionesdemediosquepuedenproducirsedeextremoaextremo.Unpaqueteserecibedeunprotocolodecapa superiorysedirigeaéste,enestecasoIpv4oIpv6,quenonecesitasaberquémediodecomunicaciónutilizará. Sinlacapadeenlacededatos,unprotocolodecapadered,talcomoIP,tendríaquetomarmedidasparaconectarse contodoslostiposdemediosquepudieranexistiralolargodelarutadeenvío.Másaún,IPdeberíaadaptarsecadavez quesedesarrolleunanuevatecnologíaderedomedio.Esteprocesodificultaríalainnovaciónydesarrollodeprotocolos ymediosdered.Ésteesunmotivoclaveparausarunmétodoencapaseninterconexiónderedes. Elrangodelosserviciosdelacapadeenlacededatostienequeincluirtodoslostiposdemediosactualmenteutilizados ylosmétodosparaaccederaellos.Debidoalacantidaddeserviciosdecomunicaciónprovistosporlacapadeenlacede datos,esdifícilgeneralizarsupapelyproporcionarejemplosdeunconjuntodeserviciosgenéricos.Poresarazón,note quecualquierprotocolodadopuedeonopuedesoportartodosestosServiciosdecapadeenlacededatos. ISO7498–http://www.sigcomm.org/standards/iso_stds/OSI_MODEL/ISO_IEC_7498r1.TXT InternetworkingBasics–http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/introint.htm#wp1020777 MTU–http://www.tcpipguide.com/free/t_IPDatagramSizeMaximumTransmissionUnitMTUFragmentat.htm
  • 5. 7.1.2Capadeenlacededatos:controldelatransferenciaatravésdemedioslocales LosprotocolosdelaCapa2especificanlaencapsulacióndeunpaqueteenunatramaylastécnicasparacolocarysacar elpaqueteencapsuladodecadamedio.Latécnicautilizadaparacolocarysacarlatramadelosmediossellamamétodo decontroldeaccesoalmedio.Paraquelosdatossetransfieranalolargodeunacantidaddemediosdiferentes,puede queserequierandiferentesmétodosdecontroldeaccesoalmedioduranteelcursodeunaúnicacomunicación. Cadaentornoderedquelospaquetesencuentrancuandoviajandesdeunhostlocalhastaunhostremotopuedetener característicasdiferentes.Porejemplo:unentornoderedpuedecomponersedemuchoshostsdisputandoelaccesoa unmediodereddeformaadhoc.Otroentornopuedecomponersedeunaconexióndirectaentresólodosdispositivos sobreloscualesfluyenlosdatosdemanerasecuencialcomobitsdemaneraordenada. Losmétodosdecontroldeaccesoalmediodescritosenlosprotocolosdecapadeenlacededatosdefinenlos procesosporloscualeslosdispositivosderedpuedenaccederalosmediosderedytransmitirmarcosendiferentes entornosdered. Unnodoqueesundispositivofinalutilizaunadaptadorparahacerlaconexiónalared.Porejemplo:paraconectarsea unaLAN,eldispositivousaríalatarjetadeinterfazdered(NIC)paraconectarsealosmediosLAN.Eladaptador administralatramayelcontroldeaccesoalosmedios. Endispositivosintermediarios,talescomounrouterdondelostiposdemediospuedencambiarparacadared conectada,seutilizandiferentesinterfacesfísicasenelrouterparaencapsularelpaqueteenlatramaapropiadayse utilizaunmétododecontroldeaccesoalosmediosadecuadoparaaccederacadaenlace.Elrouterdelafiguratiene unainterfazEthernetparaconectarsealaLANyunainterfazserialparaconectarsealaWAN.Amedidaqueelrouter procesatramas,utilizarálosserviciosdelacapadeenlacededatospararecibirlatramadesdeunmedio, desencapsularloenlaPDUdelaCapa3,reencapsularlaPDUenunatramanuevaycolocarlatramaenelmediodel siguienteenlacedelared.
  • 6. 7.1.3Capadeenlacededatos:creacióndeunatrama Ladescripcióndeunatramaesunelementoclavedecadaprotocolodecapadeenlacededatos.Losprotocolosdecapa deenlacededatosrequiereninformacióndecontrolparapermitirquelosprotocolosfuncionen.Lainformaciónde controlpuedeindicar: x Quénodosestánencomunicaciónconotros x Cuándocomienzaycuándoterminalacomunicaciónentrenodosindividuales x Quéerroresseproducenmientraslosnodossecomunican x Quénodossecomunicaránluego LaCapadeenlacededatospreparaunpaqueteparatransportaratravésdelosmedioslocalesencapsulándoloconun encabezadoyuntráilerparacrearunatrama. AdiferenciadeotrosPDUquehansidoanalizadosenestecurso,latramadelacapadeenlacededatosincluye: x Datos:ElpaquetedesdelaCapadered x Encabezado:contieneinformacióndecontrolcomodireccionamientoyestáubicadoalcomienzodelPDU x Tráiler:contieneinformacióndecontrolagregadaalfinaldelPDU Estoselementosdetramaseanalizarándetalladamentemásadelanteenestecapítulo. Formateodedatosparalatransmisión Cuandolosdatosviajanporlosmedios,seconviertenenunstreamdebits,oen1y0.Siunnodoestárecibiendo streamsdebitslargos¿cómodeterminadóndecomienzayterminalatramaoquébitsrepresentanunadirección? Eltramadorompeelstreamenagrupacionesdescifrables,conlainformacióndecontrolinsertadaenelencabezadoy tráilercomovaloresencamposdiferentes.Esteformatobrindaalasseñalesfísicasunaestructuraquepuedeser recibidaporlosnodosydecodificadaenpaqueteseneldestino.
  • 7. Lostiposdecampostípicosincluyen: x Camposindicadoresdecomienzoydetención:Límitesdecomienzoyfinalizacióndelatrama x Nombrarodireccionarcampos x Campotipo:EltipodePDUcontenidoenlatrama x Calidad:camposdecontrol x Campodedatos:Cargadetramas(Paquetedecapadered) Camposenelextremofinaldelatramadesdeeltráiler.Estoscamposseutilizanparaladeteccióndeerroresymarcan elfinaldelatrama. Notodoslosprotocolosincluyentodosestoscampos.Losestándaresparaunprotocolodeenlacededatosdefinenel formatorealdelatrama.Losejemplosdeformatosdetramasseanalizaránalfinaldeestecapítulo. 7.1.4Capadeenlacededatos:conexióndeserviciosdecapasuperioralosmedios Lacapadeenlacededatosexistecomounacapadeconexiónentrelosprocesosdesoftwaredelascapasporencimade ellaylacapafísicadebajodeella.Comotal,preparalospaquetesdecapaderedparalatransmisiónatravésdealguna formademedio,yaseacobre,fibraoentornosomediosinalámbricos. Enmuchoscasos,laCapadeenlacededatosestáincorporadaenunaentidadfísicacomotarjetadeinterfazdered(NIC) deEthernet,queseinsertadentrodelbusdelsistemadeunacomputadorayhacelaconexiónentrelosprocesosde softwarequeseejecutanenlacomputadoraylosmediosfísicos.Sinembargo,laNICnoessolamenteunaentidadfísica.
  • 8. ElsoftwareasociadoconlaNICpermitequelaNICrealicesusfuncionesdeintermediarapreparandolosdatosparala transmisiónycodificandolosdatoscomoseñalesquedebenenviarsesobrelosmediosasociados. Subcapasdeenlacededatos Parasostenerunagranvariedaddefuncionesdered,lacapadeenlacededatosamenudosedivideendossubcapas: unasubcapasuperioryunasubcapainferior. x LasubcapasuperiordefinelosprocesosdesoftwarequeproveenserviciosalosProtocolosdecapadered. x Lasubcapainferiordefinelosprocesosdeaccesoalosmediosrealizadosporelhardware. SepararlaCapadeenlacededatosensubcapaspermiteauntipodetramadefinidaporlacapasuperioraccedera diferentestiposdemediosdefinidosporlacapainferior.TaleselcasoenmuchastecnologíasLAN,incluidaEthernet. LasdossubcapascomunesdeLANson: Controldeenlacelógico Elcontroldeenlacelógico(LLC)colocainformaciónenlatramaqueidentificaquéprotocolodecapaderedestásiendo utilizadoporlatrama.EstainformaciónpermitequevariosprotocolosdelaCapa3,talescomoIPeIPX,utilicenla mismainterfazderedylosmismosmedios. Controldeaccesoalmedio
  • 9. Elcontroldeaccesoalmedio(MAC)proporcionaalacapadeenlacededatoseldireccionamientoyladelimitaciónde datosdeacuerdoconlosrequisitosdeseñalizaciónfísicadelmedioyaltipodeprotocolodecapadeenlacededatosen uso. 7.1.5Capadeenlacededatos:Estándares AdiferenciadelosprotocolosdelascapassuperioresdelconjuntoTCP/IP,losprotocolosdecapadeenlacededatos generalmentenoestándefinidosporsolicitudesdecomentarios(RFC).ApesardequeelGrupodetrabajodeingeniería deInternet(IETF)mantienelosprotocolosyserviciosfuncionalesparalasuitedeprotocolosTCP/IPenlascapas superiores,laIETFnodefinelasfuncionesnilaoperacióndeesacapadeaccesoalareddelmodelo.Lacapadeacceso deredTCP/IPeselequivalentedelascapasdeenlacededatosOSIylafísica.Estasdoscapasseveránencapítulos separadosparaunanálisismásdetallado. LosprotocolosyserviciosfuncionalesenlaCapadeenlacededatossondescriptospororganizacionesdeingeniería (comoIEEE,ANSIyITU)ycompañíasencomunicaciones.Lasorganizacionesdeingenieríaestablecenestándaresy protocolospúblicosyabiertos.Lascompañíasdecomunicacionespuedenestableceryutilizarprotocolospropiospara aprovecharlosnuevosavancesentecnologíauoportunidadesdemercado. Losserviciosyespecificacionesdelacapadeenlacededatossedefinenmediantevariosestándaresbasadosenuna variedaddetecnologíasymediosaloscualesseaplicanlosprotocolos.Algunosdeestosestándaresintegranlos serviciosdelaCapa2ylaCapa1.
  • 10. Lasorganizacionesdeingenieríaquedefinenestándaresyprotocolosabiertosqueseaplicanalacapadeenlacede datosincluyen: x OrganizaciónInternacionalparalaEstandarización(ISO) x InstitutodeIngenierosEléctricosyElectrónicos(IEEE) x InstitutoNacionalEstadounidensedeEstándares(ANSI) x UniónInternacionaldeTelecomunicaciones(ITU) Adiferenciadelosprotocolosdelacapasuperiorqueestánimplementadosprincipalmenteenelsoftwarecomoel sistemaoperativodehostoaplicacionesespecíficas,losprocesosdelaCapadeenlacededatosseproducentantoenel softwarecomoenelhardware.Losprotocolosenestacapaseimplementandentrodelaelectrónicadelosadaptadores deredconlosqueeldispositivoseconectaalaredfísica. Porejemplo:undispositivoqueimplementalacapadeenlacededatosenunacomputadoraseríalatarjetadeinterfaz dered(NIC).Enunacomputadoraportátil,seutilizacomúnmenteunadaptadorPCMCIAinalámbrico.Cadaunodeestos adaptadoreseselhardwarequecumpleconlosestándaresyprotocolosdelaCapa2. http://www.iso.org http://www.ieee.org http://www.ansi.org http://www.itu.int
  • 11. 7.2TECNICASDECONTROLDEACCESOALMEDIO 7.2.1Colocartramasenlosmedios Laregulacióndelacolocacióndetramasdedatosenlosmediosesconocidacomocontroldeaccesoalmedio.Entre lasdiferentesimplementacionesdelosprotocolosdelacapadeenlacededatos,haydiferentesmétodosdecontrolde accesoalosmedios.Estastécnicasdecontroldeaccesoalmediodefinensilosnodoscompartenlosmediosydequé maneralohacen. Elcontroldeaccesoalmedioeselequivalentealasreglasdetráficoqueregulanlaentradadevehículosauna autopista.Laausenciadeuncontroldeaccesoalmedioseríaelequivalenteavehículosignorandoelrestodeltráficoe ingresandoalcaminosintenerencuentaalosotrosvehículos. Sinembargo,notodosloscaminosyentradassoniguales.Eltráficopuedeingresarauncaminoconfluyendo,esperando suturnoenunaseñaldeparadaorespetandoelsemáforo.Unconductorsigueunconjuntodereglasdiferentepara cadatipodeentrada. Delamismamanera,haydiferentesformasderegularlacolocacióndetramasenlosmedios.Losprotocolosenlacapa deenlacededatosdefinenlasreglasdeaccesoalosdiferentesmedios.Algunosmétodosdecontroldeaccesoalmedio utilizanprocesosaltamentecontroladosparaasegurarquelastramassecoloquenconseguridadenlosmedios.Estos métodossedefinenmedianteprotocolossofisticados,querequierenmecanismosqueintroducensobrecargasalared. Elmétododecontroldeaccesoalmedioutilizadodependede: x Compartirmedios:siycómolosnodoscompartenlosmedios. x Topología:cómolaconexiónentrelosnodossemuestraalacapadeenlacededatos.
  • 12. 7.2.2Controldeaccesoalmedioparamedioscompartidos Algunastopologíasderedcompartenunmediocomúnconvariosnodos.Encualquiermomentopuedehaberuna cantidaddedispositivosqueintentanenviaryrecibirdatosutilizandolosmediosdered.Hayreglasquerigencómoesos dispositivoscompartenlosmedios. Haydosmétodosbásicosdecontroldeaccesoalmedioparamedioscompartidos: x Controlado:Cadanodotienesupropiotiempoparautilizarelmedio x Basadoenlacontención:Todoslosnodoscompitenporelusodelmedio Hagaclicenlasfichasdelafiguraparaverlasdiferenciasenlosdosmétodos. Accesocontroladoparamedioscompartidos Alutilizarelmétododeaccesocontrolado,losdispositivosderedtomanturnos,ensecuencia,paraaccederalmedio.A estemétodoseloconocecomoaccesoprogramadoodeterminístico.Siundispositivononecesitaaccederalmedio,la oportunidaddeutilizarelmediopasaalsiguientedispositivoenlínea.Cuandoundispositivocolocaunatramaenlos medios,ningúnotrodispositivopuedehacerlohastaquelatramahayallegadoaldestinoyhayasidoprocesadaporel destino. Aunqueelaccesocontroladoestábienordenadoyproveerendimientopredecible,losmétodosdeterminísticospueden serineficientesporqueundispositivotienequeesperarsuturnoantesdepoderutilizarelmedio. Accesoporcontenciónparamedioscompartidos Estosmétodosporcontención,tambiénllamadosnodeterministas,permitenquecualquierdispositivointenteacceder almediosiemprequehayadatosparaenviar.Paraevitarcaoscompletoenlosmedios,estosmétodosusanunproceso deAccesomúltiplepordeteccióndeportadora(CSMA)paradetectarprimerosilosmediosestántransportandouna señal.Sisedetectaunaseñalportadoraenelmediodesdeotronodo,quieredecirqueotrodispositivoestá transmitiendo.Cuandoundispositivoestáintentandotransmitirynotaqueelmedioestáocupado,esperaráeintentará despuésdeunperíododetiempocorto.Sinosedetectaunaseñalportadora,eldispositivotransmitesusdatos.Las redesEtherneteinalámbricasutilizancontroldeaccesoalmedioporcontención. EsposiblequeelprocesoCSMAfallesidosdispositivostransmitenalmismotiempo.Aestoselodenominacolisiónde datos.Siestoocurre,losdatosenviadosporambosdispositivossedañaránydeberánenviarsenuevamente. Losmétodosdecontroldeaccesoalmedioporcontenciónnotienenlasobrecargadelosmétodosdeacceso controlado.Noserequiereunmecanismoparaanalizarquiénposeeelturnoparaaccederalmedio.Sinembargo,los sistemasporcontenciónnoescalanbienbajounusointensivodelosmedios.Amedidaqueelusoyelnúmerodenodos aumenta,laprobabilidaddeaccederalosmediosconéxitosinunacolisióndisminuye.Además,losmecanismosde recuperaciónrequeridosparacorregirerroresdebidosaesascolisionesdisminuyenaúnmáselthroughput. CSMAesgeneralmenteimplementadojuntoconunmétodopararesolverlacontencióndelmedio.Losdosmétodos comúnmenteutilizadosson: CSMA/Deteccióndecolisión EnCSMA/Deteccióndecolisión(CSMA/CD),eldispositivomonitorealosmediosparadetectarlapresenciadeunaseñal dedatos.Sinohayunaseñaldedatos,queindicaqueelmedioestálibre,eldispositivotransmitelosdatos.Siluegose
  • 13. detectanseñalesquemuestranqueotrodispositivoestabatransmitiendoalmismotiempo,todoslosdispositivosdejan deenviareintentandespués.LasformastradicionalesdeEthernetusanestemétodo. CSMA/Prevencióndecolisiones EnCSMA/Prevencióndecolisiones(CSMA/CA),eldispositivoexaminalosmediosparadetectarlapresenciadeunaseñal dedatos.Sielmedioestálibre,eldispositivoenvíaunanotificaciónatravésdelmedio,sobresuintencióndeutilizarlo. Eldispositivoluegoenvíalosdatos.Estemétodoesutilizadoporlastecnologíasderedesinalámbricas802.11. Nota:CSMA/CDseráexplicadomásdetalladamenteenelCapítulo9.
  • 14.
  • 15. 7.2.3Controldeaccesoalmedioparamediosnocompartidos Losprotocolosdecontroldeaccesoalmedioparamediosnocompartidosrequierenpocooningúncontrolantesde colocartramasenlosmedios.Estosprotocolostienenreglasyprocedimientosmássimplesparaelcontroldeaccesoal medio.Taleselcasodelastopologíaspuntoapunto. Enlastopologíaspuntoapunto,losmediosinterconectansólodosnodos.Enestaconfiguración,losnodosnonecesitan compartirlosmediosconotroshostsnideterminarsiunatramaestádestinadaparaesenodo.Porlotanto,los protocolosdecapadeenlacededatoshacenpocoparacontrolarelaccesoamediosnocompartidos. FullDuplexyHalfDuplex Enconexionespuntoapunto,laCapadeenlacededatostienequeconsiderarsilacomunicacióneshalfrduplexofullr duplex. Hagaclicenlasfichasdelafiguraparaverlasdiferenciasentrelosdosmétodos. Comunicaciónhalfrduplexquieredecirquelosdispositivospuedentransmitiryrecibirenlosmediosperonopueden hacerlosimultáneamente.Ethernethaestablecidoreglasdearbitrajepararesolverconflictosquesurgendeinstancias dondemásdeunaestaciónintentatransmitiralmismotiempo. Enlacomunicaciónfullrduplex,losdosdispositivospuedentransmitiryrecibirenlosmediosalmismotiempo.Lacapa deenlacededatossuponequelosmediosestándisponiblesparatransmitirparaambosnodosencualquiermomento. Porlotanto,nohaynecesidaddearbitrajedemediosenlacapadeenlacededatos.
  • 17. 7.2.4Comparaciónentrelatopologíalógicaylatopologíafísica Latopologíadeunaredeslaconfiguraciónorelacióndelosdispositivosderedylasinterconexionesentreellos.Las topologíasderedpuedenverseenelnivelfísicoyelnivellógico. Latopologíafísicaesunaconfiguracióndenodosylasconexionesfísicasentreellos.Larepresentacióndecómoseusan losmediosparainterconectarlosdispositivoseslatopologíafísica.Éstaseabarcaráencapítulosposterioresdeeste curso. Unatopologíalógicaeslaformaenqueunaredtransfieretramasdeunnodoalsiguiente.Estaconfiguraciónconsiste enconexionesvirtualesentrelosnodosdeunaredindependientedesudistribuciónfísica.Losprotocolosdecapade enlacededatosdefinenestasrutasdeseñaleslógicas.Lacapadeenlacededatos“ve”latopologíalógicadeunaredal controlarelaccesodedatosalosmedios.Eslatopologíalógicalaqueinfluyeeneltipodetramaderedycontrolde accesoamediosutilizados. Latopologíafísicaocableadadeunaredprobablementenosealamismaquelatopologíalógica. Latopologíalógicadeunaredestáestrechamenterelacionadaconelmecanismoutilizadoparaadministrarelaccesoa lared.Losmétodosdeaccesoproporcionanlosprocedimientosparaadministrarelaccesoalaredparaquetodaslas estacionestenganacceso.Cuandovariasentidadescompartenlosmismosmedios,debenestarinstaladosalgunos mecanismosparacontrolarelacceso.Losmétodosdeaccesosonaplicadosalasredespararegularesteaccesoalos medios.Losmétodosdeaccesoseanalizaránconmásdetallemásadelante.
  • 18. Lastopologíaslógicayfísicageneralmenteutilizadasenredesson: x PuntoaPunto x MultirAcceso x Anillo Lasimplementacioneslógicasdeestastopologíasysusmétodosasociadosdecontroldeaccesoalosmediosson abordadasenlassiguientessecciones. 7.2.5Topologíapuntoapunto Unatopologíapuntoapuntoconectadosnodosdirectamenteentresí,comosemuestraenlafigura.Enredesdedatos contopologíaspuntoapunto,elprotocolodecontroldeaccesoalmediopuedesermuysimple.Todaslastramasenlos mediossólopuedenviajaralosdosnodosodesdeéstos.Elnodoenunextremocolocalastramasenlosmediosyel nodoenelotroextremolassacadelosmediosdelcircuitopuntoapunto. Enredespuntoapunto,silosdatossólopuedenfluirenunadirecciónalavez,estáoperandocomounenlacehalfr duplex.Silosdatospuedenfluirconéxitoatravésdelenlacedesdecadanodosimultáneamente,esunenlace 269ersió. LosProtocolosdecapadeenlacepodríanproveerprocesosmássofisticadosdecontroldeaccesoalosmediosparalas topologíaslógicaspuntoapunto,peroestoagregaríaungastoinnecesarioalprotocolo.
  • 19. Redespuntoapuntológicas Losnodosdelosextremosquesecomunicanenunaredpuntoapuntopuedenestarconectadosfísicamenteatravésde unacantidaddedispositivosintermedios.Sinembargo,elusodedispositivosfísicosenlarednoafectalatopología lógica.Comosemuestraenlafigura,losnodosdeorigenydestinopuedenestarconectadosindirectamenteentresía travésdeunadistanciageográfica.Enalgunoscasos,laconexiónlógicaentrenodosformaloquesellamacircuito virtual.Uncircuitovirtualesunaconexiónlógicacreadadentrodeunaredentredosdispositivosdered.Losdosnodos encadaextremodelcircuitovirtualintercambianlastramasentresí.Estoocurreinclusosilastramasestándirigidasa travésdedispositivosintermediarios.Loscircuitosvirtualessonconstruccionesdecomunicaciónlógicasutilizadaspor algunastecnologíasdelaCapa2. Elmétododeaccesoalmedioutilizadoporelprotocolodeenlacededatossedeterminaporlatopologíalógicapuntoa punto,nolatopologíafísica.Estosignificaquelaconexiónlógicadepuntoapuntoentredosnodospuedenoser necesariamenteentredosnodosfísicosencadaextremodeunenlacefísicoúnico. 7.2.6Topologíamultiacceso Unatopologíalógicamultiaccesopermiteaunacantidaddenodoscomunicarseutilizandolosmismosmedios compartidos.Losdatosdesdeunsólonodopuedencolocarseenelmedioencualquiermomento.Todoslosnodosven
  • 20. todaslastramasqueestánenelmedio,perosóloelnodoalcuallatramaestádireccionadaprocesaloscontenidosdela trama. Hacerquevariosnodoscompartanelaccesoaunmediorequiereunmétododecontroldeaccesoalmediodeenlacede datosqueregulelatransmisióndedatosy,porlotanto,reduzcalascolisionesentrelasdiferentesseñales. LosmétodosdecontroldeaccesoalmedioutilizadoporlastopologíasmultiaccesosongeneralmenteCSMA/CDo CSMA/CA.Sinembargo,métodosdepasodetokenpuedentambiénutilizarse. Unnúmerodetécnicasdecontroldeaccesoalosmediosestádisponibleparaestetipodetopologíalógica.Elprotocolo decapadeenlacededatosespecificaelmétododecontroldeaccesoalmedioqueproporcionaráelbalanceapropiado entreelcontroldetrama,laproteccióndetramaylasobrecargadered. 7.2.7Topologíadeanillo Enunatopologíalógicadeanillo,cadanodorecibeunatramaporturno.Silatramanoestádireccionadaalnodo,el nodopasalatramaalnodosiguiente.Estopermitequeunanilloutiliceunatécnicadecontroldeaccesoalmedio llamadapasodetokens. Losnodosenunatopologíalógicadeanilloretiranlatramadelanillo,examinanladirecciónylaenvíansinoestá dirigidaparaesenodo.Enunanillo,todoslosnodosalrededordelanilloentreelnododeorigenydedestinoexaminan latrama.
  • 21. Existenmúltiplestécnicasdecontroldeaccesoalosmediosquepodríanusarseconunanillológico,dependiendodel niveldecontrolrequerido.Porejemplo:sólounatramaalavezesgeneralmentetransportadaporelmedio.Sinose estántransmitiendodatos,secolocaráunaseñal(conocidacomotoken)enelmedioyunnodosólopuedecolocaruna tramadedatosenelmediocuandotieneeltoken. Recuerdequelacapadeenlacededatos“ve”unatopologíalógicadeanillo.Latopologíadelcableadofísicorealpuede serotratopología. 7.3DIRECCIONAMIENTODELCONTROLDEACCESOALMEDIOYTRAMADODEDATOS 7.3.1Protocolosdelacapadeenlacededatos:Trama Recuerdequeapesardequehaymuchosprotocolosdecapadeenlacededatosdiferentesquedescribenlastramasde lacapadeenlacededatos,cadatipodetramatienetrespartesbásicas: x Encabezado, x datos,y x tráiler. TodoslosprotocolosdecapadeenlacededatosencapsulanlaPDUdelacapa3dentrodelcampodedatosdelatrama. Sinembargo,laestructuradelatramayloscamposcontenidosenelencabezadoytráilervaríandeacuerdoconel protocolo. Elprotocolodecapadeenlacededatosdescribelascaracterísticasrequeridasparaeltransportedepaquetesatravés dediferentesmedios.Estascaracterísticasdelprotocoloestánintegradasenlaencapsulacióndelatrama.Cuandola tramallegaasudestinoyelprotocolodecapadeenlacededatossacalatramadelmedio,lainformacióndetramadoes leídaydescartada. Nohayunaestructuradetramaquecumplaconlasnecesidadesdetodoslostransportesdedatosatravésdetodoslos tiposdemedios.Comosemuestraenlafigura,segúnelentorno,lacantidaddeinformacióndecontrolquesenecesita enlatramavaríaparacoincidirconlosrequisitosdecontroldeaccesoalmediodelosmediosydelatopologíalógica.
  • 22. 7.3.2Tramado:funcióndelencabezado Comosemuestraenlafigura,elencabezadodetramacontienelainformacióndecontrolespecificadaporelprotocolo decapadeenlacededatosparalatopologíalógicaespecíficaylosmediosutilizados. Lainformacióndecontroldetramaesúnicaparacadatipodeprotocolo.EsutilizadaporelprotocolodelaCapa2para proporcionarlascaracterísticasdemandadasporelentornodecomunicación. Loscampostípicosdelencabezadodetramaincluyen: x Campoiniciodetrama:indicaelcomienzodelatrama x Camposdedireccióndeorigenydestino:indicalosnodosdeorigenydestinoenlosmedios x Prioridad/CalidaddelCampodeservicio:indicauntipoparticulardeserviciodecomunicaciónparael procesamiento x Campotipo:indicaelserviciodelacapasuperiorcontenidaenlatrama x Campodecontroldeconexiónlógica:utilizadaparaestablecerlaconexiónlógicaentrenodos x Campodecontroldeenlacefísico:utilizadoparaestablecerelenlacealosmedios x Campodecontroldeflujo:utilizadoparainiciarydetenereltráficoatravésdelosmedios x Campodecontroldecongestión:indicalacongestiónenlosmedios Losnombresdeloscamposmencionadossoncamposnoespecíficosenumeradoscomoejemplos.Diferentesprotocolos decapadeenlacededatospuedenutilizardiferentescamposdelosmencionados.Debidoaquelosfinesyfuncionesde
  • 23. losprotocolosdecapadeenlacededatosestánrelacionadosalastopologíasespecíficasyalosmedios,cadaprotocolo debeexaminarseparatenerunacomprensióndetalladadesuestructuradetrama.Comolosprotocolosseanalizanen estecurso,seexplicarámásinformaciónacercadelaestructuradelatrama. 7.3.3Direccionamiento:haciadóndesedirigelatrama Lacapadeenlacededatosproporcionadireccionamientoqueesutilizadoparatransportarlatramaatravésdelos medioslocalescompartidos.Lasdireccionesdedispositivoenestacapasellamandireccionesfísicas.El direccionamientodelacapadeenlacededatosestácontenidoenelencabezadodelatramayespecificaelnodode destinodelatramaenlaredlocal.Elencabezadodelatramatambiénpuedecontenerladireccióndeorigendela trama. AdiferenciadelasdireccioneslógicasdelaCapa3,quesonjerárquicas,lasdireccionesfísicasnoindicanenquéredestá ubicadoeldispositivo.Sieldispositivoestransportadoaotraredosubred,aúnfuncionaráconlamismadirecciónfísica delaCapa2. Debidoaquelatramasóloseutilizaparatransportardatosentrenodosatravésdelmediolocal,ladireccióndelacapa deenlacededatossóloseutilizaparaentregaslocales.Lasdireccionesenestacapanotienensignificadomásalládela redlocal.CompareestoconlaCapa3,dondelasdireccionesenelencabezadodelpaquetesontransportadasdesdeel hostdeorigenalhostdedestinosinimportarlacantidaddesaltosdelaredalolargodelaruta. Sielpaqueteenlatramadebepasaraotrosegmentodelared,eldispositivointermediario,unrouter,desencapsulará latramaoriginal,crearáunanuevatramaparaelpaqueteylaenviaráalnuevosegmento.Lanuevatramausaráel direccionamientodeorigenydedestinosegúnseanecesarioparatransportarelpaqueteatravésdelnuevomedio. Requisitosdedireccionamiento Lanecesidaddedireccionamientodelacapadeenlacededatosenestacapadependedelatopologíalógica. Lastopologíaspuntoapunto,consólodosnodosinterconectados,norequierendireccionamiento.Unavezenelmedio, latramasólotieneunlugaralcualpuedeir.
  • 24. Debidoaquelastopologíasdeanilloymultiaccesopuedenconectarmuchosnodosenunmediocomún,serequiere direccionamientoparaesastipologías.Cuandounatramaalcanzacadanodoenlatopología,elnodoexaminala direccióndedestinoenelencabezadoparadeterminarsieseldestinodelatrama. 7.3.4Tramado:funcióndelTráiler Losprotocolosdelacapadeenlacededatosagreganuntráilerenelextremodecadatrama.Eltráilerseutilizapara determinarsilatramallegósinerrores.Esteprocesosedenominadeteccióndeerrores.Observequeesdiferentedela correccióndeerrores.Ladeteccióndeerroresselogracolocandounresumenlógicoomatemáticodelosbitsque comprendenlatramaeneltráiler. Secuenciadeverificacióndetrama Elcamposecuenciadeverificacióndetrama(FCS)seutilizaparadeterminarsiocurrieronerroresdetransmisióny recepcióndelatrama.Ladeteccióndeerroresseagregaalacapadeenlacededatosporqueesahídondesetransfieren losdatosatravésdelosmedios.Losmediossonunentornopotencialmenteinseguroparalosdatos.Lasseñalesenlos mediospuedenestarsujetasainterferencia,distorsiónopérdidaquepodríacambiarsustancialmentelosvaloresdelos bitsquedichasseñalesrepresentan.ElmecanismodedeteccióndeerroresprovistoporelusodelcampoFCSdescubre lamayoríadeloserrorescausadosenlosmedios. Paraasegurasedequeelcontenidodelatramarecibidaeneldestinocombineconlatramaquesaliódelnodoorigen, unnododetransmisióncreaunresumenlógicodelcontenidodelatrama.Aestoseloconocecomovalorde comprobaciónderedundanciacíclica(CRC).Estevalorsecolocaenelcamposecuenciadeverificacióndelatrama(FCS) pararepresentarelcontenidodelatrama.
  • 25. Cuandolatramallegaalnododedestino,elnodoreceptorcalculasupropioresumenlógico,oCRC,delatrama.Elnodo receptorcomparalosdosvaloresCRC.Silosdosvaloressoniguales,seconsideraquelatramallegócomosetransmitió. SielvalorCRCenelFCSdifieredelCRCcalculadoenelnodoreceptor,latramasedescarta. ExistesiemprelapequeñaposibilidaddequeunatramaconunbuenresultadodeCRCestérealmentecorrupta.Los erroresenlosbitssepuedencancelarentresícuandosecalculaelCRC.Losprotocolosdecapasuperiorentonces deberíandetectarycorregirestapérdidadedatos. Elprotocoloutilizadoenlacapadeenlacededatosdeterminarásiserealizalacorreccióndelerror.LaFCSseutilizapara detectarelerror,peronotodoslosprotocolosadmitenlacorreccióndelerror. 7.3.5Protocolosdecapadeenlacededatos:Trama EnunaredTCP/IP,todoslosprotocolosdelaCapa2OSItrabajanconelprotocolodeInternetenlaCapa3.Sinembargo, elprotocolodelaCapa2realutilizadodependedelatopologíalógicadelaredydelaimplementacióndelacapafísica. Debidoalampliorangodemediosfísicosutilizadosatravésdeunrangodetopologíaseninterconexiónderedes,hay unagrancantidadcorrespondientedeprotocolosdelaCapa2enuso. LosprotocolosquesecubriránenloscursosCCNAincluyen: x Ethernet x ProtocoloPuntoaPunto(PPP) x Controldeenlacededatosdealtonivel(HDLC) x FrameRelay x Mododetransferenciaasincrónico(ATM) CadaprotocolorealizacontroldeaccesoalosmediosparalastopologíaslógicasespecificadasdeCapa2.Estosignifica queunacantidaddediferentesdispositivosderedpuedeactuarcomonodosqueoperanenlacapadeenlacededatos alimplementarestosprotocolos.Estosdispositivosincluyeneladaptadorderedotarjetasdeinterfazdered(NIC)en computadoras,asícomolasinterfacesenroutersyswitchesdelaCapa2. ElprotocolodelaCapa2utilizadoparaunatopologíaderedparticularestádeterminadoporlatecnologíautilizadapara implementaresatopología.Latecnologíaes,asuvez,determinadaporeltamañodelared,entérminosdecantidadde hostsyalcancegeográficoylosserviciosqueseproveeránatravésdelared.
  • 26. TecnologíaLAN UnaReddeárealocalgeneralmenteutilizaunatecnologíadeanchodebandaaltoqueescapazdesostenergran cantidaddehosts.EláreageográficarelativamentepequeñadeunaLAN(unúnicoedificioouncampusdevarios edificios)ysualtadensidaddeusuarioshacenqueestatecnologíasearentable. TecnologíaWAN Sinembargo,utilizarunatecnologíadeanchodebandaaltonoesgeneralmenterentablepararedesdeáreaextensa quecubrengrandesáreasgeográficas(variasciudades,porejemplo).Elcostodelosenlacesfísicosdelargadistanciayla tecnologíautilizadaparatransportarlasseñalesatravésdeesasdistancias,generalmente,ocasionaunamenor capacidaddeanchodebanda. LadiferenciadeanchodebandanormalmenteproduceelusodediferentesprotocolosparalasLANylasWAN. ProtocoloEthernetparaLAN Ethernetesunafamiliadetecnologíasdeinterconexiónderedesquesedefineenlosestándares802.2y802.3.Los estándaresdeEthernetdefinenlosprotocolosdelaCapa2ylastecnologíasdelaCapa1.EtherneteslatecnologíaLAN másampliamenteutilizadaysoportaanchosdebandadedatosde10,100,1000,o10000Mbps. ElformatobásicodelatramaylassubcapasdelIEEEdelasCapasOSI1y2siguensiendolosmismosparatodaslas formasdeEthernet.Sinembargo,losmétodosparadetectarycolocarenlosmediosvaríanconlasdiferentes implementaciones. EthernetproporcionaserviciosinconexiónysinreconocimientosobreunmediocompartidoutilizandoCSMA/CDcomo métodosdeaccesoalmedio.ElmediocompartidorequierequeelencabezadodelpaquetedeEthernetutilicela direccióndelacapadeenlacededatosparaidentificarlosnodosdeorigenydestino.Comoconlamayoríadelos protocolosLAN,estadirecciónsellamadirecciónMACdelnodo.UnadirecciónMACdeEthernetesde48bitsy generalmenteserepresentaenformatohexadecimal. LatramadeEthernettienemuchoscampos,comosemuestraenlafigura.Enlacapadeenlacededatos,laestructura detramaescasiidénticaparatodaslasvelocidadesdeEthernet.Sinembargo,enlacapafísica,lasdiferentesversiones deEthernetcolocanlosbitssobreelmediodeformadiferente.
  • 27. EthernetIIeselformatodetramadeEthernetutilizadoenlasredesTCP/IP. Ethernetesunapartetanimportantedelainterconexiónderedesdedatos,quehemosdedicadouncapítuloaella. Tambiénlautilizamosenejemplosalolargodeestaseriedecursos. ProtocolopuntoapuntoparaWAN Elprotocolopuntoapunto(PPP)esunprotocoloutilizadoparaentregartramasentredosnodos.Adiferenciade muchosprotocolosdecapadeenlacededatos,definidosporlasorganizacionesdeingenieríaeléctrica,elestándarPPP estádefinidaporRFC.PPPfuedesarrolladocomounprotocoloWANysiguesiendoelprotocoloelegidopara implementarmuchasWANserie.PPPsepuedeutilizarendiversosmediosfísicos,loqueincluyecabledepartrenzado, líneasdefibraópticaotransmisiónsatelital. PPPutilizaunaarquitecturaencapas.Paraincluiralosdiferentestiposdemedios,PPPestablececonexioneslógicas, llamadassesiones,entredosnodos.LasesiónPPPocultaelmediofísicosubyacentedelprotocoloPPPsuperior.Estas sesionestambiénproporcionanaPPPunmétodoparaencapsularvariosprotocolossobreunenlacepuntoapunto. CadaprotocoloencapsuladoenelenlaceestablecesupropiasesiónPPP. PPPtambiénpermitequedosnodosnegocienopcionesdentrodelasesiónPPP.Estoincluyelaautenticación, compresiónymultienlace(elusodevariasconexionesfísicas). ConsultelafiguraparaverloscamposbásicosdeunatramaPPP.
  • 28. ProtocoloinalámbricoparaLAN 802.11esunaextensióndelosestándaresIEEE802.Utilizaelmismo802.2LLCyesquemadedireccionamientode48 bitscomootrasLAN802.Sinembargo,haymuchasdiferenciasenlasubcapaMACyenlacapafísica.Enunentorno inalámbrico,elentornorequiereconsideracionesespeciales.Nohayunaconectividadfísicadefinible;porlotanto, factoresexternospuedeninterferirconlatransferenciadedatosyesdifícilcontrolarelacceso.Paravencerestos desafíos,losestándaresinalámbricostienencontrolesadicionales. ElestándarIEEE802.11,comúnmentellamadaWirFi,esunsistemaporcontenciónqueutilizaunprocesodeaccesoal mediodeAccesomúltiplecondeteccióndeportadorayprevencióndecolisiones(CSMA/CA).CSMA/CAespecificaun procedimientoPostergaciónaleatorioparatodoslosnodosqueestánesperandotransmitir.Laoportunidadmás probableparalacontencióndemedioeselmomentoenqueelmedioestádisponible.Hacerelbackoffdelosnodos paraunperíodoaleatorioreduceengranmedidalaprobabilidaddecolisión. Lasredes802.11tambiénusanAcusederecibodeenlacededatosparaconfirmarqueunatramaserecibióconéxito.Si laestacióntransmisoranodetectalatramadereconocimiento,yaseaporquelatramadedatosoriginaloel reconocimientonoserecibieronintactos,seretransmitelatrama.Estereconocimientoexplícitosuperalainterferencia yotrosproblemasrelacionadosconlaradio. Otrosserviciosadmitidosporla802.11sonlaautenticación,asociación(conectividadaundispositivoinalámbrico)y privacidad(encriptación). Unatrama802.11semuestraenlafigura.Contieneestoscampos:
  • 29. Campodeversióndelprotocolo:laversióndelatrama802.11enuso Campostipoysubtipo:identificaunadelastresfuncionesysubfuncionesdelatrama:control,datosyadministración CampoADS:establecidoen1enlastramasdedatosdestinadasalsistemadedistribución(dispositivosenlaestructura inalámbrica) CampoDesdeDS:establecidoen1entramasdedatosquesalendelsistemadedistribución CampoMásfragmentos:establecidoen1paratramasquetienenotrofragmento CampoReintentar:establecidoen1silatramaesunaretransmisióndeunatramaanterior CampoAdministracióndeenergía:establecidoen1paraindicarqueunnodoestaráenelmodoahorrodeenergía CampoMásdatos:establecidoen1paraindicaraunnodoenelmodoahorrodeenergíaquemástramasseguardanen lamemoriadelbúferdeesenodo CampoPrivacidadequivalenteporcable(WEP):establecidoen1silatramacontieneinformaciónencriptadaWEPpor seguridad CampoOrden:establecidoen1enunatramadetipodatosqueutilizalaclasedeservicioEstrictamenteordenada(no requierereordenamiento) CampoDuración/ID:segúneltipodetrama,representaeltiempo,enmicrosegundos,requeridoparatransmitirlatrama ounaidentidaddeasociación(AID)paralaestaciónquetransmitiólatrama CampoDireccióndedestino(DA):ladirecciónMACdelnododedestinofinalenlared CampoDireccióndeorigen(SA):ladirecciónMACdelnodoqueiniciólatrama CampoDireccióndelreceptor(RA):ladirecciónMACqueidentificaaldispositivoinalámbricoqueeselreceptor inmediatodelatrama CampoDireccióndeltransmisor(TA):ladirecciónMACqueidentificaaldispositivoinalámbricoquetransmitiólatrama CampoNúmerodesecuencia:indicaelnúmerodesecuenciaasignadoalatrama;lastramasretransmitidasse identificanpornúmerosdesecuenciaduplicados CampoNúmerodefragmento:indicaelnúmerodecadafragmentodelatrama CampoCuerpodelatrama:contienelainformaciónqueseestátransportando;paratramasdedatos,generalmenteun paqueteIP CampoFCS:contieneunaverificaciónporredundanciacíclica(CRC)de32bitsdelatrama ProtocoloPPP: http://www.ietf.org/rfc/rfc1661.txt?number=1661 ExtensionesPPPdelfabricante:http://www.ietf.org/rfc/rfc2153.txt?number=2153
  • 30. 7.4INTEGRACION 7.4.1Seguimientodedatosatravésdeinternetwork Lafiguraenlasiguientepáginapresentaunatransferenciadedatossimpleentredoshostsatravésdeuna internetwork.Destacamoslafuncióndecadacapadurantelacomunicación.Paraesteejemplomostraremosuna solicitudHTTPentreunclienteyunservidor. Paracentrarnosenelprocesodetransferenciadedatos,omitimosmuchoselementosquepuedenproducirseenuna transacciónreal.Encadapasosóloestamosllamandolaatenciónaloselementosprincipales.Porejemplo:muchas partesdelosencabezadosseignoran. EstamosasumiendoquetodaslastablasdeenrutamientosonconvergentesylastablasARPestáncompletas.Además, suponemosqueyaestáestablecidaunasesiónTCPentreelclienteyelservidor.Tambiénsupondremosquelabúsqueda deDNSparaelservidorWWWyaestáenlacachédelcliente. EnlaconexiónWANentrelosdosrouters,suponemosquePPPyahaestablecidouncircuitofísicoyhaestablecidouna sesiónPPP. Enlapáginasiguientesepuedeseguirpasoapasoestacomunicación.Lealentamosaleercadaexplicaciónatentamente yaestudiarlaoperacióndelascapasdecadadispositivo.
  • 31.
  • 32. 7.6RESUMENDELCAPITULO 7.6.1Resumenyrevisión LacapadeenlacededatosOSIpreparalospaquetesdecapaderedparasercolocadosenelmediofísicoquetransporta losdatos. Elampliointervalodemediosdecomunicaciónrequiere,deformacorrespondiente,unampliointervalodeprotocolos deenlacededatosparacontrolarelaccesoalosdatosdeestosmedios. Elaccesoalosmediospuedeserordenadoycontroladoopuedeserporcontención.Latopologíalógicayelmediofísico ayudanadeterminarelmétododeaccesoalmedio. LacapadeenlacededatospreparalosdatosparasercolocadosenelmedioencapsulandoelpaquetedelaCapa3en unatrama. Unatramatieneunencabezadoyunainformaciónfinalqueincluyelasdireccionesdelenlacededatosdeorigenyde destino,calidaddeservicio,tipodeprotocoloyvaloresdesecuenciadeverificacióndetramas. 8–CAPAFISICADELMODELOOSI 8.0INTRODUCCIONDELCAPITULO 8.0.1Introduccióndelcapitulo LosprotocolosdelacapasuperiordeOSIpreparanlosdatosdesdelaredhumanapararealizarlatransmisiónhaciasu destino.Lacapafísicacontroladequémaneraseubicanlosdatosenlosmediosdecomunicación. LafuncióndelacapafísicadeOSIesladecodificarenseñaleslosdígitosbinariosquerepresentanlastramasdelacapa deEnlacededatos,ademásdetransmitiryrecibirestasseñalesatravésdelosmediosfísicos(alambresdecobre,fibra ópticaomedioinalámbrico)queconectanlosdispositivosdelared. Estecapítulopresentalasfuncionesgeneralesdelacapafísicaaligualquelosestándaresyprotocolosqueadministran latransmisióndedatosatravésdemedioslocales. Enestecapítulo,ustedaprenderáa: