El documento trata sobre estándares IEEE para redes. Describe los protocolos 802 que cubren los niveles físico y de enlace del modelo OSI, incluyendo CSMA/CD y FDDI para el control de acceso al medio, así como similitudes entre Ethernet e IEEE 802.3.

1. ESTANDARES IEEEKARLA MONTIEL MORANSOTO LA MARINA.

2. Estándares IEEE 802 (origen)En 1980 el IEEE comenzó un proyecto llamado estandar 802 basado en conseguir un modelo para permitir la intercomunicación de ordenadores para la mayoría de los fabricantes. Para ello se enunciaron una serie de normalizaciones que con el tiempo han sido adaptadas como normas internacionales por la ISO. El protocolo 802 está dividido según las funciones necesarias para el funcionamiento de las LAN.El estandar o protocolo 802 cubre los dos primeros niveles del modelo OSI ya que entiende (OSI) que los protocolos de capas superiores son independientes de la arquitectura de red. Los dos niveles corresponden al nivel físico y al nivel de enlace, éste último dividido en el control de enlace lógico(LLC) y control de acceso al medio(MAC).

3. Control de Acceso al medio (MAC) en IEEE 802.5 Los métodos de acceso a los medio más utilizados son CSMA/CD y Paso de Testigo. CSMA/CD (CarrierSense Múltiple Access/CollisionDetection o Acceso múltiple con escucha de portadora y detección de colisión), es el protocolo de acceso al medio que utilizan las redes Ethernet (las más frecuentes en el mundo empresarial, que cubren un 80 % del mercado y que disponen de una topología lógica de bus). De esta manera, aunque la red puede estar físicamente dispuesta en bus o en estrella, su configuración a nivel funcional es la de un medio físico compartido por todas las terminales. Su funcionamiento es simple, antes de trasmitir un ordenador, este "escucha" el medio de transmisión que comparten todas las terminales conectadas para comprobar si existe una comunicación.

4. Interfaz de datos transmitida por fibras FDDI.La FDDI o Interfaz de Datos Distribuidos por Fibra (FiberDistributed Data Interface), es una interfaz de red en configuración de simple o doble anillo, con paso de testigo, que puede ser implementada con fibra óptica, cable de par trenzado apantallado (STP-ShieldedTwistedPair), o cable de par trenzado sin apantallar (UTP-UnshieldedTwistedPair).La tecnología FDDI permite la transmisión de los datos a 100 Mbps., según la norma ANSI X3T9.5, con un esquema tolerante a fallos, flexible y escalable.

5. El tipo de fibra óptica empleado en las redes FDDI es multimodo, más económico y con un mayor diámetro de entrada (requiere menor precisión) que las fibras monomodo, aunque con mayores limitaciones en las tasas de transmisión que puede alcanzar. Con un criterio similar, los emisores empleados en las redes FDDI son de tipo LED (diodos emisores de luz), más económicos y menos potentes que los láser, pero suficiente para las especificaciones de este tipo de redes. Para hacer la red más robusta, en realidad el cableado de las FDDI consta de dos anillos de fibra, por cada uno de los cuales se emiten paquetes en sentido contrario al otro. Con este sistema, si un enlace entre dos nodos de la red deja de estar operativo, la información siempre podrá ser transmitida por el otro anillo en sentido contrario. De hecho, si los dos anillos se rompieran en el mismo punto, la red se cerraría en los nodos de los extremos y quedaría formado un único anillo que seguiría funcionando, tal y como aparece en la figura.

6. Ethernet e IEEE 802.3Ethernet es un estándar de redes de computadoras de área local con acceso al medio por contienda CSMA/CDes Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones"), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

7. Similitudes entre Ethernet y IEEE 802.3Ambos son LAN de tipo CSMA/CD. Antes de enviar los datos, las estaciones escuchan la red para determinar si se encuentran en uso. Si lo esta, entonces esperan. Si la red no se encuentra en uso, las estaciones empiezan a transmitir. Una colisión se produce cuando dos estaciones escuchan para saber si hay trafico en la red, no lo detectan y acto segundo transmiten de forma simultanea. En este caso ambas transmisiones se dañarían y las estaciones deben volver a transmitir mas tarde.

8. Ethernet usa el método de transmisión CSMA/CD. Los equipos de una red Ethernet están conectados a la misma línea de transmisión y la comunicación se lleva a cabo por medio de la utilización un protocolo denominado CSMA/CD (CarrierSenseMultiple Access withCollisionDetect que significa que es un protocolo de acceso múltiple que monitorea la portadora: detección de portadora y detección de colisiones). Con este protocolo cualquier equipo está autorizado a transmitir a través de la línea en cualquier momento y sin ninguna prioridad entre ellos. Esta comunicación se realiza de manera simple: Cada equipo verifica que no haya ninguna comunicación en la línea antes de transmitir.Si dos equipos transmiten simultáneamente, entonces se produce una colisión .Los dos equipos interrumpen su comunicación y esperan un período de tiempo aleatorio, luego una vez que el primero ha excedido el período de tiempo, puede volver a transmitir.

9. CSMA/CD y las ColisionesUna estación que tiene un mensaje para enviar escucha al medio para ver si otra estación está transmitiendo un mensaje.Si el medio esta tranquilo, 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.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.

10. SegmentaciónLa segmentación (en inglés pipelining, literalmente tubería o cañería) es un método por el cual se consigue aumentar el rendimiento de algunos sistemas electrónicos digitales.La segmentación consiste en descomponer la ejecución de cada instrucción en varias etapas para poder empezar a procesar una instrucción diferente en cada una de ellas y trabajar con varias a la vez.En el caso del procesador DLX podemos encontrar las siguientes etapas en una instrucción:IF: búsqueda. ID: decodificación. EX: ejecución de unidad aritmético lógica. MEM: memoria. WB: escrituraCada una de estas etapas de la instrucción usa en exclusiva un hardware determinado del procesador, de tal forma que la ejecución de cada una de las etapas en principio no interfiere en la ejecución del resto.

11. Segmentación mediante switch.Una LAN que usa una topología Ethernet crea una red que funciona como si sólo tuviera dos nodos el nodo emisor y el nodo receptor. Estos dos nodos comparten un ancho de banda de 100 Mbps, lo que significa que prácticamente todo el ancho de banda está disponible para la transmisión de datos. Una LAN Ethernet permite que la topología LAN funcione más rápida y eficientemente que una LAN Ethernet estándar, ya que usa el ancho de banda de modo muy eficiente. En esta implementación Ethernet, el ancho de banda disponible puede alcanzar casi un 100%. Es importante observar que aunque 100% del ancho de banda puede estar disponible, las redes Ethernet tienen un mejor rendimiento cuando se mantiene por debajo del 30-40% de la capacidad total.

12. Ethernet conmutadaEs la tecnología LAN (Local Área Network) más implantada en empresas, universidades, etc. Los hosts se conectan mediante enlaces punto a punto a un conmutador de tramas Ethernet, formándose típicamente estructuras en árbol.Utiliza enlaces de par trenzado (distancias cortas) o fibra óptica (distancias largas). Las tasas de transmisión típicas son 100 Mbps y 1 Gbps entre cada par de nodos. No existen colisiones. El conmutador las resuelve.

14. Segmentar mediante routerLos routers son más avanzados que los puentes. Un puente es pasivo (transparente) en la capa de red y funciona en la capa de enlace de datos. Un router funciona en la capa de red y basa todas sus decisiones de envío en la dirección de protocolo de Capa 3. El router logra esto examinando la dirección destino del paquete de datos y buscando las instrucciones de envío en la tabla de enrutamiento (ya lo veremos mas adelante). Los routers producen el nivel más alto de segmentación debido a su capacidad para determinar exactamente dónde se debe enviar el paquete de datos.Como los routers ejecutan más funciones que los puentes, operan con un mayor nivel de latencia.