ESTÁNDARESTÁNDARIEEE 802IEEE 802

IEEE 802IEEE 802 IEEE 802IEEE 802 es un estudio de estándares perteneciente al Instituto de es un estudio de estándares perteneciente al Instituto de

Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), que actúa sobre Redes Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), que actúa sobre Redes

de Ordenadores, concretamente y según su propia definición sobre de Ordenadores, concretamente y según su propia definición sobre

redes de área local (RAL, en inglés LAN) y redes de área redes de área local (RAL, en inglés LAN) y redes de área

metropolitana (MAN en inglés). También se usa el nombre metropolitana (MAN en inglés). También se usa el nombre IEEE IEEE

802802 para referirse a los estándares que proponen, y algunos de los para referirse a los estándares que proponen, y algunos de los

cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o Wi-Fi (IEEE (IEEE

802.11), incluso está intentando estandarizar Bluetooth en el 802.15 802.11), incluso está intentando estandarizar Bluetooth en el 802.15

(IEEE 802.15).(IEEE 802.15).

GRUPO DE TRABAJOGRUPO DE TRABAJO

Ethernet / IEEE 802.3Ethernet (también conocido como estándar IEEE 802.3) es un estándar de transmisión de datos para redes de área local

Es el método de conexión más extendidoEs el método de conexión más extendido porque permite un buen equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalación. Facilidad de soportar prácticamente todos los protocolos de red,

Consigue velocidades de conexión de 10 Mbits/s aunque existen especificaciones de velocidades superiores como es el caso de Fast Ethernet que llega a conseguir hasta 100 Mbits/s.

Es más comunes en redes locales LAN.

Ethernet es una tecnología muy usada ya que su costo no es muy elevado.

http://www.arcesio.nethttp://www.arcesio.net

El Sistema EthernetEl Sistema Ethernet Ethernet es una tecnología de redes de área local (LAN) que Ethernet es una tecnología de redes de área local (LAN) que

transmite información entre computadores a una velocidad de 10 transmite información entre computadores a una velocidad de 10 Mbps (Ethernet), 100 Mbps (Fast Ethernet) ó 1000 Mbps (Gigabit Mbps (Ethernet), 100 Mbps (Fast Ethernet) ó 1000 Mbps (Gigabit Ethernet). [Se está desarrollando 10Gigabit Ethernet- norma es la Ethernet). [Se está desarrollando 10Gigabit Ethernet- norma es la IEEE-802.3ae, junio 17 2002]IEEE-802.3ae, junio 17 2002]

Los medios que soporta 10 Mbps son coaxial grueso (Los medios que soporta 10 Mbps son coaxial grueso (thickthick), coaxial ), coaxial delgado (delgado (thinthin), par trenzado (), par trenzado (twisted-pairtwisted-pair) y fibra óptica.) y fibra óptica.

Los medios que soporta 100 Mbps son par trenzado y fibra ópticaLos medios que soporta 100 Mbps son par trenzado y fibra óptica Los medios que soporta 1000 Mbps son par trenzado y fibra ópticaLos medios que soporta 1000 Mbps son par trenzado y fibra óptica 10 GigaBit Ethernet solo soporta fibra óptica para backbones10 GigaBit Ethernet solo soporta fibra óptica para backbones

http://www.arcesio.nethttp://www.arcesio.net

Ethernet es una tecnología de Ethernet es una tecnología de red muy popularred muy popular

Desde el primer estándar la especificación y los derechos Desde el primer estándar la especificación y los derechos de construcción han sido facilitados a quien quiera.de construcción han sido facilitados a quien quiera. ““The invention of Ethernet as an open, non-propietary, industry-The invention of Ethernet as an open, non-propietary, industry-

standard local network was perhaps even more significant than standard local network was perhaps even more significant than the invention of Ethernet technology itselfthe invention of Ethernet technology itself” ” Robert M. MetcalfeRobert M. Metcalfe

Las LAN Ethernet soportan diferentes marcas de Las LAN Ethernet soportan diferentes marcas de computadorescomputadores

Los equipos (computadores) vienen con interfaces Los equipos (computadores) vienen con interfaces Ethernet 10/100.Ethernet 10/100.

Cuatro elementos básicos del Cuatro elementos básicos del sistema Ethernetsistema Ethernet

Ethernet consta de cuatro elementos básicos:Ethernet consta de cuatro elementos básicos:

El medio físico:El medio físico: compuesto por los cables y otros elementos de hardware, compuesto por los cables y otros elementos de hardware, como conectores, utilizados para transportar la señal entre los computadores como conectores, utilizados para transportar la señal entre los computadores conectados a la red.conectados a la red.

Los componentes de señalizaciónLos componentes de señalización: dispositivos electrónicos estandarizados : dispositivos electrónicos estandarizados (transceivers) que envían y reciben señales sobre un canal Ethernet. (transceivers) que envían y reciben señales sobre un canal Ethernet.

El conjunto de reglas para acceder el medio: El conjunto de reglas para acceder el medio: protocolo utilizado por la protocolo utilizado por la interfaz (tarjeta de red) que controla el acceso al medio y que le permite a los interfaz (tarjeta de red) que controla el acceso al medio y que le permite a los computadores acceder (utilizar) de forma compartida el canal Ethernet. Existen computadores acceder (utilizar) de forma compartida el canal Ethernet. Existen dos modos: half y full duplex.dos modos: half y full duplex.

El frame (paquete) Ethernet:El frame (paquete) Ethernet: conjunto de bits organizados de forma estándar. conjunto de bits organizados de forma estándar. El frame es utilizado para llevar los datos dentro del sistema Ethernet. También El frame es utilizado para llevar los datos dentro del sistema Ethernet. También recibe el nombre de marco o trama.recibe el nombre de marco o trama.

Operaciones de Ethernet e IEEE 802.3

Ethernet y IEEE 802.3 se componen de tres operciones básicas:

Broadcasting Acceso al MedioDetección de Colisión

Ethernet BroadcastingEn los entornos basados en Broadcast, todas las estaciones ven todos los paquetes que circulan por la Red. Siguiendo cualquier transmisión cada estación debe examinar cada paquete si ella es la estación de destino.

Ethernet Media AccessLa Ethernet CSMA/CD de acceso al medio trabaja de la siguiente manera:

1. Cualquier estación de CSMA/CD LAN puede acceder a la Red en cualquier momento.

2. Antes de enviar los datos, CSMA/CD Las estaciones verifican el tráfico de la Red.

3. Una estación que esta esperando enviar un dato espera hasta que no haya tráfico.

CSMA/CD, es el acronimo de Carrier Sense Multiple Acces/Collision Detect.

Detección de Colisión Ethernet

Ethernet es un entorno basado en conexión. Una colisión ocurre cuando 2 estaciones de trabajo escucharon el trafico y no hay nada, entonces transmiten simultáneamente. Ambas transmiten datos dañados, luego transmiten en algún tiempo aleatorio.

1414

Colisiones y dominios de Colisiones y dominios de colisión.colisión.

Colisiones.Colisiones. Cuando dos bits se propagan al mismo tiempo en la Cuando dos bits se propagan al mismo tiempo en la

misma red, se produce una colisión.misma red, se produce una colisión. Se pueden producir problemas graves del exceso de Se pueden producir problemas graves del exceso de

trafico en la red.trafico en la red. Los segmentos de una red conectados únicamente por Los segmentos de una red conectados únicamente por

dispositivos no filtrantes, como los repetidores, dispositivos no filtrantes, como los repetidores, incrementan el numero de colisiones en la red.incrementan el numero de colisiones en la red.

Ethernet solo permite un paquete de datos a la vez pueda Ethernet solo permite un paquete de datos a la vez pueda acceder al cable.acceder al cable.

El área dentro de la red donde se originan los datos y El área dentro de la red donde se originan los datos y colisionan, se denomina colisionan, se denomina dominio de colisióndominio de colisión..

Identificadores IEEEIdentificadores IEEE

La IEEE asignó identificadores a los diferentes La IEEE asignó identificadores a los diferentes medios que puede utilizar Ethernet. Este identificador medios que puede utilizar Ethernet. Este identificador consta de tres partes:consta de tres partes:

10 Base T

Rapidez de transmisión(10 Mega bits por segundo) Tipo de señalización utilizada

(Base Band: Significa que a través del medio sólo se presta un servicio:

transportar señales Ethernet

Información sobre el medio físico(Par trenzado)

Convención de Nombres Ethernet / IEEE 802.3

Nombres Ethernet / IEEE 802.3Se distinguen diferentes variantes de tecnología Ethernet según el tipo y el diámetro de los cables utilizados:

• 10Base2: el cable que se usa es un cable coaxial delgado, llamado thin Ethernet.

•10Base5: el cable que se usa es un cable coaxial grueso, llamado thick Ethernet.

•10Base-T: se utilizan dos cables trenzados (la T significa twisted pair) y alcanza una velocidad de 10 Mbps.

•100Base-FX: permite alcanzar una velocidad de 100 Mbps al usar una fibra óptica multimodo (la F es por Fiber).

Nombres Ethernet / IEEE 802.3

•100Base-TX: es similar al 10Base-T pero con una velocidad 10 veces mayor (100 Mbps).

•1000Base-T: utiliza dos pares de cables trenzados de categoría 5 y permite una velocidad de 1 gigabite por segundo.

•1000Base-SX: se basa en fibra óptica multimodo y utiliza una longitud de onda corta (la S es por short) de 850 nanómetros (770 a 860 nm).

•1000Base-LX: se basa en fibra óptica multimodo y utiliza una longitud de onda larga (la L es por long) de 1350 nanómetros (1270 a 1355 nm).

Identificadores IEEEIdentificadores IEEE 10Base510Base5: Sistema original. Coaxial grueso. Transmisión banda : Sistema original. Coaxial grueso. Transmisión banda

base, 10Mbps y la máxima longitud del segmento es 500 m.base, 10Mbps y la máxima longitud del segmento es 500 m. 10Base210Base2: Coaxial delgado. 10 Mbps, transmisión banda base y la : Coaxial delgado. 10 Mbps, transmisión banda base y la

máxima longitud del segmento es de 185 m.máxima longitud del segmento es de 185 m. FOIRLFOIRL ( (Fiber Optic Inter-Repeater LinkFiber Optic Inter-Repeater Link) Fibra óptica multimodo, 10 ) Fibra óptica multimodo, 10

Mbps, banda base, hasta 1000 m de distancia.Mbps, banda base, hasta 1000 m de distancia. 10Broad3610Broad36: Diseñado para enviar señales 10 Mbps sobre un : Diseñado para enviar señales 10 Mbps sobre un

sistema de cable de banda amplia hasta una distancia de 3600 sistema de cable de banda amplia hasta una distancia de 3600 metros (actualmente reemplazado por sistema de fibra óptica).metros (actualmente reemplazado por sistema de fibra óptica).

Un sistema broadband -banda amplia- soporta múltiples servicios sobre Un sistema broadband -banda amplia- soporta múltiples servicios sobre un mismo cable al utilizar frecuencias separadas. La televisión por un mismo cable al utilizar frecuencias separadas. La televisión por cable es un ejemplo de un sistema broadband pues lleva múltiples cable es un ejemplo de un sistema broadband pues lleva múltiples canales de televisión sobre el mismo cable.canales de televisión sobre el mismo cable.

10 Base-5

También conocida como THICK ETHERNET (Ethernet grueso), es la Ethernet original. Fue desarrollada originalmente a finales de los 70 pero no se estandarizó oficialmente hasta 1983

Topología: Bus o lineal con cable coaxil y en cada extremo un terminador.

10 Base-5 Características

10 Base-5

Ventajas:Es posible usarlo para distancias largas. Tiene una inmunidad alta a las interferencias.Conceptualmente es muy simple.

InconvenientesInflexible. Es difícil realizar cambios en la instalación una vez montada. Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. Dificultad para localización de fallos.

10 Base-5Aplicaciones actuales

10 Base-2Se puede decir que 10 Base-2 es la versión barata de 10 Base-5. Por esto, también se le conoce Thin Ethernet (Ethernet fino) o cheaper-net(red barata).

10 Base-2 Características

10 Base-2

Ventajas:Simplicidad. No usa ni concentradores, ni transcentores.Debido a su simplicidad es una red bastante económica. Tiene una buena inmunidad al ruido.

InconvenientesInflexible. Es bastante difícil realizar cambios. Intolerancia a fallos. Si el cable se corta o falla un conector, toda la red dejará de funcionar. Dificultad para localización de fallos. El cable RG-58, se usa sólo para este tipo de red local, por lo que no podrá ser usado para cualquier otro propósito como ocurre con otro tipo de cables.

10 Base-2Aplicaciones en la actualidad

Backbone

10 Base-T10 Base-T usa una topología en estrella consistente en que desde cada nodo va un cable al un concentrador común que es el encargado de interconectarlos. Cada uno de estos cables no puede tener una longitud superior a 90m.

10 Base-T

Cable Usado: El cable usado se llama UTP que consiste en cuatro pares trenzados sin apantallamiento.

También existen cables similares al UTP pero con apantallamiento que se llaman STP (Par Trenzado Apantallado mediante malla de cobre)

FTP (Par Trenzado apantallado mediante papel de aluminio).

10 Base-TCable Usado: De los 8 hilos de que dispone en el cable UTP, sólo se usan cuatro para los datos de la LAN (dos para transmisión y dos para la recepción) por lo que quedan otros cuatro utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

El conector usado es similar al utilizado habitualmente en los teléfonos pero con 8 pines.

10 Base-T Características

10 Base-T

Ventajas:Aislamiento de fallos. Debido a que cada nodo tiene su propio cable hasta el concentrador.Fácil localización de averías. Cada nodo tiene un indicador en su concentrador indicando que está funcionando correctamente. Alta movilidad en la red. Desconectar un nodo de la red, no tiene ningún efecto sobre los demás. Aprovechamiento del cable UTP para hacer convivir otros servicios. De los cuatro pares (8 hilos) de que dispone, sólo se usan dos pares (4 hilos) para los datos de la LAN por lo que quedan otros dos utilizables para otros propósitos (telefonía, sistemas de seguridad, transmisión de vídeo, etc.).

10 Base-TInconvenientes:Distancias. 10 Base-T permite que la distancia máxima entre el nodo y el concentrador sea de 90m.

Sensibilidad a interferencias externas. El cable coaxial usado en otras tecnologías es más inmune a interferencias debido a su apantallamiento. En la mayoría de los casos, el trenzado interno que lleva el cable UTP es suficiente para evitarlas. En instalaciones con posibilidades grandes de interferencias exteriores, se puede usar el cable FTP o el STP que es igual que el UTP pero con protección por malla.

3000m3000m1000Mbps1000Mbps1000Base-LX1000Base-LX

2000m2000m100Mbps100Mbps100Base-FX100Base-FX

100m100m100Mbps100Mbps100BaseTX100BaseTX

100m100m10Mbps10Mbps10BaseT10BaseT

500m500m10-100Mbps10-100Mbps10Base510Base5

185m185m10-100Mbps10-100Mbps10Base210Base2

DistanciaDistanciaAncho/BandaAncho/BandaMedioMedio

CompaCompararación Velocidad ción Velocidad -- Distancia Distancia

RESUMENRESUMEN

Regla 5-4-3

La regla 5-4-3 limita el uso de repetidores y dice que entre dos equipos de la red no podrá haber más de 4 repetidores y 5 segmentos de cable. Igualmente sólo 3 segmentos pueden tener conectados dispositivos que no sean los propios repetidores, es decir, 2 de los 5 segmentos sólo pueden ser empleados para la interconexión entre repetidores.

Regla 5-4-3Los repetidores son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos (incluso con diferentes tipos de cableado).

Si un repetidor detecta muchas colisiones de datos en uno de sus puertos, asume que el conflicto se ha producido en ese segmento y lo aísla del resto. De esta forma se evita que el incidente se propague al resto de la red.

Un repetidor es la expresión mínima de un concentrador

Su función básica es la de repetir los datos recibidos por un puerto y enviarlos inmediatamente por todos los demás

Regla 5-4-3La regla 5-4-3 limita el uso de repetidores y dice que entre dos equipos de la red no podrá haber más de 4 repetidores y 5 segmentos de cable. Igualmente sólo 3 segmentos pueden tener conectados dispositivos que no sean los propios repetidores, es decir, 2 de los 5 segmentos sólo pueden ser empleados para la interconexión entre repetidores.

Es conveniente señalar que para contar el número de repetidores no se cuenta el total de los existentes en la red, sino sólo el número de repetidores entre dos puntos cualquiera de la red.

Regla 5-4-3Si observamos la figura, podemos ver que se ha trazado en verde el camino que existe entre los PCs llamados A y D. Cada concentrador (B y C) es un repetidor. Si lo analizamos podemos ver que entre A y D hay un total de 3 segmentos de cable y dos repetidores. Esta red cumple la regla 5-4-3

Regla 5-4-3En esta red existen 5 repetidores (concentradores en este caso) conectados en topología de árbol. Se puede ver trazada la ruta existente entre el ordenador A y el B que este caso son los puntos más distantes de la red. Si se analiza se puede ver que existen 5 repetidores y 6 segmentos de cable entre ellos

Regla 5-4-3 Soluciones Si una red excede la regla 5-4-3 se puede resolver el problema usando un switch o un bridge en el lugar adecuado. Un ejemplo puede ser la red siguiente que no cumple la regla.

Se podría respetar esa arquitectura simplemente con sustituir el concentrador raíz o principal por un switch. De esta forma tendríamos dos redes separadas a nivel de colisiones aunque unidas a nivel de datos y en ambas se cumpliría la regla 5-4-3