3. Gigabit Ethernet, también conocida como GigaE, es una
ampliación del estándar Ethernet que consigue una capacidad de
transmisión de 1 gigabit por segundo, correspondientes a unos
1000 megabits por segundo de rendimiento.
La idea de obtener velocidades de gigabit sobre Ethernet se
gestó durante 1995, una vez aprobado y ratificado el estándar
Fast Ethernet, y prosiguió hasta su aprobación en junio de 1998
por el IEEE como el estándar 802.3z, comúnmente conocido
como 1000BASE-X.
4. IEEE 802.3ab, ratificada en 1999, define el funcionamiento de
Gigabit Ethernet sobre cables de cobre del tipo UTP y categoría
5, 5e o 6 y por supuesto sobre fibra óptica. De esta forma, pasó a
denominarse 1000BASE-T. Se decidió que esta ampliación sería
idéntica al Ethernet normal desde la capa de enlace de datos hasta
los niveles superiores, permitiendo el aprovechamiento de las
posibilidades de la fibra óptica para conseguir una gran capacidad de
transmisión sin tener que cambiar la infraestructura de las redes
actuales.
5. Gigabit Ethernet fue muy utilizado sobre redes de gran
capacidad, como por ejemplo, redes de comunicación de
universidades.
En 2000, Power Mac G4 y PowerBook G4 de Macintosh fueron las
primeras máquinas en utilizar la conexión 1000BASE-T, a las que
siguieron posteriormente las PC´s.
6. En 2002, IEEE ratificó una nueva evolución del estándar
Ethernet, 10 Gigabit Ethernet, con un tasa de transferencia de
10.000 megabits/segundo (10 veces mayor a Gigabit Ethernet).
7. El 17 de junio de 2010 se ratificó el IEEE 802.3ba, desde el que se
llevaba trabajando desde 2006 y cuyo primer borrador apareció a
finales de 2008. Este estándar da un paso más en las velocidades
de Ethernet, dando lugar a dos velocidades:
40 Gbps que estará destinada a las aplicaciones de centro de
proceso de datos y servidores.
100 Gbps para la interconexión en las redes troncales de
transporte de Internet y video sobre IP.
8. De este modo, 40 Gigabit Ethernet y 100 Gigabit Ethernet
incrementará aún más el actual mercado de Ethernet.
Ambas opciones son aplicables sobre redes de transporte de fibra
óptica.
Por supuesto que como en casos anteriores, se mantiene
compatibilidad hacia atrás con el resto de la familia Ethernet.
9.
10. Surge como consecuencia de la presión competitiva de ATM por
conquistar el mercado LAN.
Como una extensión natural de las normas Ethernet 802.3 de 10 y
100 Mbps que prometen: en modo semi-dúplex como dúplex, un
ancho de banda de 1 Gbps.
En modo semi-dúplex , el estándar Gigabit Ethernet se conserva
con mínimos cambios en el método de acceso CSMA/CD (Carrier
Sense Multiple Access/Colision Detection).
11. Por otro lado ATM requiere dos conversiones de protocolo, una en la
conexión del router y otra a nivel de LAN. Como, por el
contrario, Gigabit Ethernet solo implica una conversión de
velocidad, pero no de protocolos, genera menos overhead.
Sin embargo, ninguna firma comprometida con Gigabit Ethernet
desestima enteramente el uso de ATM en la troncal de campus. Para
algunos, su presencia está garantizada allí donde las aplicaciones
demandan el tipo de prestaciones que ATM proporciona.
12.
13. Gigabit Ethernet soporta diferentes medios físicos, con distintos
valores máximos de distancia.
El IEEE 802.3 Higher Speed Study Group ha identificado tres
objetivos específicos de distancia de conexión:
Conexión de fibra óptica multimodo con una longitud máxima de
500 m.
Conexión de fibra óptica monomodo con una longitud máxima
de 2 km.
Conexión basada en cobre con una longitud de al menos 25 m.
14. Además, se está trabajando para soportar distancias de al menos
100m en cableado UTP de categoría 5. Es una tecnología aplicada a
los mejores montajes de las redes LAN a nivel mundial. Hay que
tener una cierta precaución con los protocolos que aplica pero de
resto es quizás la mejor de las tecnologías aplicadas a las redes en
general.
15. Medio físico 40 GbE 100 GbE
Backplane 1 m 40GBase-KR4 No aplica
Cobre 10 m 40GBase-CR4 100GBase-CR10
100GBase-SR10
40GBase-SR4
Fibra óptica MMF Emplea 10 fibras OM3 paralelas en
Emplea 4 fibras OM3 paralelas en cada
OMC3 cada dirección. Cada una soporta 10
dirección. Cada una soporta 10 Gbps (con
(λ = 850 nm) Gbps (con la codificación 64B/66B,
la codificación 64B/66B, resulta en una
100 m resulta en una velocidad de línea de
velocidad de línea de 10,3125 Gbps).
10,3125 Gbps).
40GBase-LR4 100GBase-LR4
Emplea una fibra SMF en cada dirección. Emplea una fibra SMF en cada
Fibra óptica SMF Cada una soporta CWDM con λ = 1.270, dirección. Cada una soporta DWDM
1.290, 1.310 y 1.330 nm (basado en el con λ = 1.295, 1.300, 1.305 y 1.310
(λ = 1.310 nm) grid ITU-T G.694.2). Cada λ soporta 10 nm (basado en el grid ITU-T G.694.1).
10 km Gbps (con una codificación 64B/66B, Cada λ soporta 25 Gbps (con la
resulta en una velocidad de línea de codificación 64B/66B, resulta en una
10,3125 Gbps). velocidad de línea 28,78125 Gbps).
100GBase-ER4
Fibra óptica SMF Sigue los mismos principios indicados
(λ = 1.310 nm) No aplica para 100GBase-LR4. Para alcanzar 40
40 km km se emplea tecnología SOA
(Semiconductor Optical Amplifier).
16.
17. Concepto
Es el nombre de una serie de estándares de IEEE de redes de
Ethernet de 100 Mbps. Fast es para diferenciarlo del Ethernet de
10 Mbps.
Características
Un adaptador de Fast Ethernet, se divide lógicamente en:
MAC (Media Access Controller): una parte del control de acceso al
medio y se ocupa de las cuestiones de disponibilidad.
PHY (Physical): es la zona de capa física.
18. La capa MAC se comunica con la física mediante una interfaz de 4
bits a 25 MHz de forma paralela sincronía, conocida como MII. la
cual puede tener una conexión externa, pero lo normal es hacer su
conexión mediante ICs en el adaptador de red. Esta interfaz
establece como tasa máxima de bits de datos una velocidad de
100Mbit/s para todas las versiones de Fast Ethernet.
19. Aunque en la practica, en redes reales la cantidad de datos
que se envían por señal esta por debajo de este máximo teórico,
debido a que se añadan cabeceras y colas en cada paquete para
detectar posibles errores, a que ocasionalmente se puedan “perder
paquetes” debido al ruido, o al tiempo de espera necesario para
que cada paquete sea recibido por el otro terminal.
Hasta 100 Mbps.
Fue instaurado en 1995.
20. Factores a tomar en cuenta al querer implantar Fast
Ethernet:
El necesario incremento de las velocidades de los
procesadores.
El constante incremento de los usuarios de las
redes.
Las nuevas aplicaciones intensivas en ancho de
banda usadas en las redes.
Soporte
Fast Ethernet trabaja bajo estándares específicos
adaptados a la situación requerida.
Fibra óptica:
100BASE-FX
100BASE-SX
100BASE-BX
*Cable de cobre.
100BASE-TX
100BASE-T4
100BASE-T2
22. Ventajas de Fast Ethernet
Más almacenamiento y más
poder de procesamiento
permite gráficos de mejor
calidad y aplicaciones
multimedia más complejas.
Es compatible con cualquier
red Ethernet.
Compatibilidad con muchas
de las redes actuales sin
cambios en infraestructuras.
Bajo coste y es la solución
más adoptada de las
disponibles en el mercado.
24. Ethernet y IEEE 802.3
Ethernet: Es la tecnología de red de área local con una
velocidad de transmisión de datos es de 10Mbits/s, para
topologías en BUS.
Ethernet/IEEE 802.3: Está diseñado de manera que no se
puede transmitir más de una información a la vez. El objetivo
es que no se pierda ninguna información.
25. Definición de CSMA/CD
El estándar IEEE 802.3 especifica el método de control del
medio (MAC) denominado CSMA/CD acceso múltiple con
detección de portadora y detección de colisiones (carrier sense
multiple access with collision detection).
26. IEEE 802.3 (Ethernet)
Esta norma utiliza una topología física en bus con el método
CSMA/CD para control de acceso al medio de transmisión.
27. Control de acceso al medio IEEE 802.3 CSMA/CD
Una estación que tiene un mensaje para enviar escucha al
medio para ver si otra estación está transmitiendo un
mensaje.
Si el medio esta tranquilo (ninguna otra estación esta
transmitiendo), se envía la transmisión.
Cuando dos o más estaciones tienen mensajes para enviar, es
posible que transmitan casi en el mismo instante, resultando
en una colisión en la red.
28. Cuando se produce una colisión, todas las estaciones receptoras
ignoran la transmisión confusa.
Si un dispositivo de transmisión detecta una colisión, envía una
señal de expansión para notificar a todos los dispositivos
conectados que ha ocurrido una colisión.
Las estaciones transmisoras detienen sus transmisiones tan
pronto como detectan la colisión.
Cada una de las estaciones transmisoras espera un periodo de
tiempo aleatorio e intenta transmitir otra vez.
29. Ciclo- CSMA/CD
Detección de portadora
Es utilizada para escuchar al medio (la portadora) para ver si se
encuentra libre.
Detección de colisiones
Cuando dos señales colisionan, sus mensajes se mezclan y se
vuelven ilegibles. La señal de expansión de colisión asegura
que todas las demás estaciones de la red se enteren de que ha
ocurrido una colisión.
30. Encapsulado / Des encapsulado de datos
La función de encapsulación y des encapsulación de datos es
llevada a cabo por la subcapa MAC. Este proceso es responsable
de las funciones de direccionamiento y del chequeo de errores.
31. Encapsulado
El encapsulado es realizado por la estación emisora. Es el acto de
agregar información, direcciones y bytes para el control de
errores, al comienzo y al final de la unidad de datos transmitidos.
1. Sincronizar la estación receptora con la señal.
2. Indicar el comienzo y el fin de la trama.
3. Identificar las direcciones tanto de la estación emisora como
la receptora.
4. Detectar errores en la transmisión.
32. Desencapsulado
El desencapsulado es realizado por la estación receptora.
1. Reconocer la dirección de destino y determinar si coincide con su
propia dirección.
2. Realizar la verificación de errores.
3. Remover la información de control que fue añadida por la función
de encapsulado de datos en la estación emisora.
33. Administración de acceso al medio
Es realizada por la subcapa MAC.
En la estación emisora, Es responsable de determinar si el
canal de comunicación se encuentra disponible. Si el canal se
encuentra disponible puede iniciarse la transmisión de
datos, determinar que acción deberá tomarse en caso de
detectarse una colisión y cuando intentará retransmitir.
34. Codificación/decodificación de datos
Esta función es responsable de obtener la forma eléctrica u
óptica de los datos que se van a transmitir en el medio.
La codificación de datos es realizada por la estación emisora.
Esta es responsable de traducir los bits a sus correspondientes
señales eléctricas u ópticas para ser trasladadas a través del
medio.
35. La decodificación de datos es realizada en la estación receptora.
Esta es responsable de la traducción de las señales eléctricas u
ópticas nuevamente en un flujo de bits.
37. Trama 802.3
El preámbulo es responsable de proveer sincronización entre los
dispositivos emisor y receptor.
El delimitador de inicio de trama indica el comienzo de una
trama de datos.
El campo longitud indica la longitud del campo de datos que se
encuentra a continuación.
38. El campo información contiene realmente los datos
transmitidos. Es de longitud variable, por lo que puede tener
cualquier longitud entre 0 y 1500 bytes.
Un campo pad o campo de relleno es usado para asegurar que
la trama alcance la longitud mínima requerida. Una trama debe
contener mínimo un número de bytes para que las estaciones
puedan detectar las colisiones con precisión.
Una secuencia de chequeo de trama es utilizada como
mecanismo de control de errores.
