Ethernet 802.3

Ethernet 802.3

Andrés Marín L.

Agosto/2008

Ethernet

• Idea original de Metclaf ’73, patentado por Xerox en el 76.

• Xerox creo el grupo DIX junto con Intel y Digital para su desarrollo

• Se estandariza por la IEEE en 1989 (IEEE 82.3)

Suma de verificación

• G(x): generador polinomial

• M(x): trama de datos

• R(x): residuo de dividir M(x) y G(x)

• T(x): trama a transmitir

• T(x)=M(x)+R(x)

• T(x) será múltiplo de G(x)

Ejemplos de CRCCRC 16

CRC CCITT

CRC 32 ETHERNET

Estado en CSMA/CD: Contención, transmisión y ocioso

802.3 vs ethernet II• Si el campo “Frame Type” tiene un valor <= 1518

(0x05FE), se considera del tipo 802.3, representanto la lonfigud de la trama.

• De lo contrario, se interpretara como trama del tipo Ethernet II, y este campo será un codigo de trama asignado por Xerox > 1518.

Ejemplo de redes LAN 802.3

Regla del 5-4-3

• 5 segmentos máximo entre 2 estaciones

• 4 repetidores maximo• 3 segmentos poblados (con

equipos activos conectados)

Sabores ethernet

• 10 base 5, 10 base 2

• 10 base t

• Fast Ethernet - 100 base t – 100 base FX – 100 base FL

• 1000 base t – Gigabit ethernet, 10 Gbit ethernet

• Half duplex – Full Duplex

• Switched Ethernet

Full duplex

• Hay canales independientes para enviar y recibir

transmitir y a la vez recibir = Full Duplex

• Autonegociación y autisensado.

POE• Power over Ethernet POE IEEE 802.3af

Tipos de tramas

• Unicast

• Broadcast– Ff-ff-ff-ff-ff-ff

• Multicast– 01-00-5e-00-00-00 to 01-00-5e-ff-ff-ff (hex)

División de redes - BRIDGES

• Las redes LAN se pueden dividir a nivel 2 en forma transparente mediante los bridges.

Swiches de red

• Los suiches los podemos ver como una generalización de los bridges.

DESTINO PUERTOMAC A 10MAC B 7MAC C 2MAC D 3MAC M 6MAC N 9

HUB vs SUICHE

Virtual Lans - VLAN

• Son agrupaciones lógicas de puertos, en uno o varios swiches conformando una red LAN independiente.

• Cada VLAN debe tener su direccionamiento IP independiente.

• IEEE 802.1Q es un protocolo que permite a múltiples redes divididas (bridged) compartir transparentemente la misma red física .

IEEE 802.1Q – VLAN Tagging

Fuente: http://www.convergedigest.com/tutorials/ethernet1/page2.asp

802.1p

•IEEE 802.1p es un estándar que permite ofrecer diferentes clases de tráfico a diferentes niveles de prioridad.•Da un mecanismo de implementación de calidad de servicio a nivel MAC Quality of Service (QoS)•Hay 3 bits para establecer la prioridad de acuerdo a la trama 802.1q

TPI:Identifica la trama como 801.1Q. Son valores fijosCFI: Indica si el orden de los bits es canónico o no

802.1d Spanning tree

• Es un protocolo que permite asegurar que una topología a nivel 2 permanezca libre de bucles (loops)

• Cuando se presentan múltiples rutas de un punto a otro entre suiches se causa un loop en el sistema de autoaprendizaje de los bridges. Se podrian generar tormentas de broadcast.

• Spanning tree escoge una sola trayectoria para evitar los loop bridge, pero rápidamente puede reaccionar ante la caída de un enlace y ofrecer otra ruta nueva

IEEE 802.1d

PASOS• Elegir un bridge como raiz (Id más baja)• Encontrar rutas al root bridge.• Determinar la ruta de menor costo al root

bridge.• Deshabilitar todas los otras rutas.

Suiches de nivel 3

• Son suiches con capacidad de enrutar.• Se usan para dividir las redes. A nivel 2

mediante VLANs y a nivel 3 para enrutar entre segmentos IP.

Gigabit Ethernet

• Variantes:

10 gigabit ethernetIEEE Std 802.3ae-2002

Variantes• 10GBASE-SR fibra multimodo 26-82 m.• 10GBASE-LRM 802.3aq fibra de 62.5

micras 220 m• 10GBASE-LR mono mode 1310 nm 10 km• 10GBASE-ER mono mode 1550 nm 40 km• 10GBASE-ZR mono mode 80km aun no

estandarizado.• 10GBASE-LX4 usa 4 laser paralelos WDM

240-300m multi modo

10 Gigabit sobre cobre

• 10GBASE-CX4 - 15 m cable tipo InfiniBand technology

• 10GBASE-Kx – 40 pulgadas sobre un impreso con conectores – sistemas blades

• 10GBASE-T IEEE 802.3an-2006 – utp cat 6 a 55m

Ejemplos de suiches• Switch 4200 26-Port: 24 autosensing 10/100 ports; 2

autosensing 10/100/1000 ports

• 13.6 Gbps switching capacity, with 10.1 Mpps forwarding rate (maximum, 50-port 10/100 model)

• Layer 2 switching: full-rate nonblocking on all ports, full-/half-duplex autonegotiation, flow control, multicast filtering, IEEE 802.1Q VLAN support, IEEE 802.1p traffic prioritization, IGMP snooping; others, depending on model (see 'Download' link, above, to get more specifics)

• Layer 3 switching: hardware based routing with 32 static routes (10/100/1000 models only)

Ejemplos de suiches• Switch 8814 (12 payload slots): Up to 48 10-Gigabit or 576 Gigabit ports

available * Switch 8810 (8 payload slots): Up to 32 10-Gigabit or 384 Gigabit ports available * Switch 8807 (5 payload slots): Up to 20 10-Gigabit or 240 Gigabit ports available

• Media interfaces available: 1000GBASE-X (via XENPAKs or XFPs), 1000BASE-X (via SFPs), 10/100/1000BASE-T(RJ-45)

• Switch 8814: max bandwidth 1.44 Tbps (with dual 720 Gbps fabrics), max aggregate throughput 856 Mpps

• Layer 2: 12K MAC addresses per module, 64K MAC addresses per system, 5K static MAC addresses; forwarding latency < 10us; 4,096 IEEE 802.1Q VLANs; IEEE 802.3ad Link Aggregation across modules; IEEE 802.1D/802.1w /802.1s Spanning Tree; Jumbo Frames (up to 10K)

• Layer 3: Hardware-based routing with 128K routes (256K on Advanced Modules), 5K static routes, and 64K dynamic / static ARP (Address Resolution Protocol) entries; 1K IP interfaces; RIP v1/v2 with 2K routes; OSPF v1/v2 with ECMP; VRRP; 4K multicast routes, 256 groups; IGMP v1/v2; PIM-DM, PIM-SM; MSDP; advanced routing functionality including BGP-4; IS-IS; MPLS(advanced routing Requires Advanced Feature Software); IPv6 routing functionality (requires Advanced Feature SOftware release 5 and at least one IPv6 module)

Ejemplos de suiches - CISCO

Ejemplos de suiches - Cisco

Ejemplos de suiches – C. 6500

Catalyst 6503 Catalyst 651310 Gigabit Ethernet (XENPAK) 2 8 20 32 32 20

8 98 242 386 384 410

34 34 82 130 130 19410/100/1000 Ethernet 97 97 241 385 385 57710/100 Fast Ethernet 192 192 480 768 768 1152100BASE-FX 96 96 240 384 384 576

FlexWAN (DS-0 to OC-3)

Maximum System Port Densities (Including Supervisor Engine Ports)

Catalyst 6503-E

Catalyst 6506 and 6506-E

Catalyst 6509 and 6509-E

Catalyst 6509-NEB and 6509-NEB-A

Gigabit Ethernet (Small Form-Factor Pluggable [SFP] optics)Gigabit Ethernet (gigabit interface converter [GBIC])

2 modules with 4 port adapters






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