Ethernet Telematica Entrega

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ETHERNETING. ADRIANA VILLAMIZAR UNIVERSIDAD DE PAMPLONA

ETHERNETLa mayor parte del trfico que encontramos en Internet se origina y termina en redes Ethernet El xito de Ethernet se debe a los siguientes factores: Sencillez y facilidad de mantenimiento. Capacidad para incorporar nuevas tecnologas. Confiabilidad Bajo costo de instalacin y de actualizacin.

Naci de la necesidad de enviar seales en un medio compartido sin que estas se interfieran entre si

REGLAS DE LA IEEE PARA ETHERNET

Ethernet es una familia de tecnologas que manejan velocidades de 10, 100, 1000 y 10000 Mbps.

La IEEE ha clasificado cada una de las familias por suplementos. En el momento de que ocurra una mejora o se adapte un nuevo medio la IEEE lanza un nuevo suplemento. Cada suplemento esta identificado por dos caracteres conocidos como identificador, que va despus del estndar802. Por ejemplo el 802.3 es el suplemento para CSMA/CD (Acceso mltiple con escucha de portadora y Deteccin de Colisiones).

La primera parte de la descripcin informa la velocidad de transmisin, la parte central indica la sealizacin y la parte final indica el medio de transmisin utilizado.

Esta descripcin indica que transmite a 10 Mbps, utiliza sealizacin banda base y que utiliza par trenzado.

Los objetivos de la IEEE al hacer esta labor son: Proporcionar la informacin de ingeniera que le permita a los fabricantes desarrollar dispositivos que cumplan con los estndares de Ethernet. Promover que los fabricantes introduzcan innovaciones.

ESTNDARES IEEE 802.X

ETHERNET Y EL MODELO OSI

DIRECCIONES MACEthernet utiliza direcciones MAC que tienen 48 bits de largo y se expresan como doce dgitos hexadecimales. La NIC utiliza la direccin MAC para evaluar si el mensaje se debe pasar o no a las capas superiores del modelo OSI. El siguiente es un ejemplo de direccin MAC:

Si un host desea enviar informacin a otro en una LAN, lo puede hacer si conoce su direccin MAC, entonces la adjunta al mensaje y la enva por la red. Todos los dispositivos que se encuentren en el medio compartido reciben el mensaje y verifican si la direccin MAC destino es la de ellos, si la direccin no es la de ellos, la informacin es desechada, pero si coincide es enviada a las capas superiores del modelo OSI.

ESTRUCTURA DE LA TRAMA DE ETHERNET

La trama de ethernet es prcticamente la misma para todas las velocidades de 10 a 10000 Mbps. Las diferencias se ven en la capa fsica. En la primera versin desarrollada por DIX antes de que la IEEE lanzara el 802.3, el prembulo y el delimitador de inicio de trama se combinaron en un solo campo, as como la longitud y el tipo, llamado longitud. El campo tipo de Ethernet II fue adaptado a 802.3. Ethernet II es el formato de tramas que se usa en redes TCP/IP

ESTRUCTURA DE LA TRAMA DE ETHERNET

ESTRUCTURA DE LA TRAMA DE ETHERNET1. Los campos Prembulo (7 bytes) y Delimitador de inicio de trama (SFD) (1 byte) se utilizan para la sincronizacin entre los dispositivos de envo y de recepcin. Estos ocho primeros bytes de la trama se utilizan para captar la atencin de los nodos receptores. Bsicamente, los primeros bytes le indican al receptor que se prepare para recibir una trama nueva. 2. Campo Direccin MAC de destino (6 bytes) es el identificador del receptor deseado. La Capa 2 utiliza esta direccin para ayudar a los dispositivos a determinar si la trama viene dirigida a ellos. La direccin de la trama se compara con la direccin MAC del dispositivo. Si coinciden, el dispositivo acepta la trama.

ESTRUCTURA DE LA TRAMA DE ETHERNET

3. Campo Direccin MAC de origen (6 bytes) identifica la NIC o interfaz que origina la trama.

4. Campo Longitud/Tipo El campo Longitud/Tipo (2 bytes) define la longitud exacta del campo Datos de la trama. Esto se utiliza posteriormente como parte de la FCS para garantizar que el mensaje se reciba adecuadamente. En este campo debe ingresarse una longitud o un tipo. El campo Tipo describe qu protocolo se implementa. Cuando un nodo recibe una trama, debe analizar el campo Longitud/Tipo para determinar qu protocolo de capa superior est presente. Los contenidos del campo Datos se codifican segn el protocolo indicado.

ESTRUCTURA DE LA TRAMA DE ETHERNET

5. Campos Datos y Relleno pueden tener cualquier longitud, mientras que la trama no exceda el tamao mximo permitido de trama. La unidad mxima de transmisin (MTU) para Ethernet es de 1500 octetos, de modo que los datos no deben superar dicho tamao. Se inserta un relleno no especificado inmediatamente despus de los datos del usuario cuando no hay suficientes datos de usuario para que la trama cumpla con la longitud mnima especificada. 6. Campo Secuencia de verificacin de trama (FCS) (4 bytes) se utiliza para detectar errores en la trama. Utiliza una comprobacin cclica de redundancia (CRC). El dispositivo receptor recibe la trama y genera una CRC para detectar errores. Si los clculos coinciden, significa que no se produjo ningn error. Los clculos que no coinciden indican que los datos cambiaron y, por consiguiente, se descarta la trama. Un cambio en los datos podra ser resultado de una interrupcin de las seales elctricas que representan los bits

OPERACIN ETHERNETCONTROL DE ACCESO AL MEDIO(MAC)Se refiere a los protocolos que determinan cul de los computadores de un entorno de medios compartidos (dominio de colisin) puede transmitir los datos.Hay dos categoras amplias de Control de acceso al medio: Determinstica (por turnos) No determinstica (el que primero llega, primero se sirve).

DETERMINISTICOEjemplos de protocolos determinsticos son:

Token Ring: En una red Token Ring, los host individuales se disponen en forma de anillo y un token de datos especial se transmite por el anillo a cada host en secuencia. Cuando un host desea transmitir, retiene el token, transmite los datos por un tiempo limitado y luego enva el token al siguiente host del anillo.El Token Ring es un entorno sin colisiones ya que slo un host es capaz de transmitir a la vez.

NO DETERMINISTICOLos protocolos MAC no determinsticos utilizan el enfoque de el primero que llega, el primero que se sirve. La NIC (tarjeta de interfaz de red) espera la ausencia de seal en el medio y comienza a transmitir. Si dos nodos transmiten al mismo tiempo, se produce una colisin y ningn nodo podr transmitir.

NO DETERMINISTICO - CSMA/CDAcceso mltiple por deteccin de portadora y deteccin de colisionesMecanismo de acceso al medio en el que los dispositivos que estn listos para transmitir verifican primero el canal en bsqueda de la portadora. Si dos dispositivos transmiten a la vez se produce una colisin y ninguno podr transmitir. PROCESO DE CSMA/CD Transmitir y recibir tramas de datos Decodificar tramas de datos y verificar que las direcciones sean vlidas antes de transferirlos a las capas superiores del modelo OSI Detectar errores dentro de los tramas de datos o en la red

DETECCION DE PORTADORATodos los dispositivos de la red que quieran transmitir deben escuchar antes de hacerlo. Si un dispositivo detecta una seal de otro dispositivo, esperara un tiempo antes de intentar transmitir. Cuando no se detecte trafico el dispositivo empezara a transmitir. Una vez que se enva el mensaje, el dispositivo regresa a su modo de escucha predeterminado.

ACCESO MULTIPLECuando dos dispositivos empiezan a transmitir al mismo tiempo y el segundo dispositivo no detecta seales, los mensajes se propagan hasta que se encuentran y aunque se destruyen los mensajes, la mezcla de las seales restantes continua propagndose en todo el medio.

DETECCION DE COLISIONESOcurre cuando los dispositivos que estn en el modo de escucha , as como todos los dispositivos de transmisin, detectan un aumento en la amplitud de la seal. Una vez detectada la colisin, todos los dispositivos transmisores continuaran transmitiendo para garantizar que todos los dispositivos de la red detecten la colisin.

ALGORITMO DE POSTERGACIONCuando los dispositivos de transmisin detectan la colisin, envan una seal de congestin. Esta seal interferente se utiliza para notificar a los dems dispositivos sobre una colisin, de manera que stos invocarn un algoritmo de postergacin. Este algoritmo de postergacin hace que todos los dispositivos dejen de transmitir durante un perodo aleatorio, lo que permite que las seales de colisin disminuyan. Una vez que finaliza el retraso asignado a un dispositivo, dicho dispositivo regresa al modo "escuchar antes de transmitir".

ESPACIO ENTRE TRAMASLos estndares de Ethernet requieren un espacio mnimo entre dos tramas que no hayan sufrido una colisin. Esto le otorga al medio tiempo para estabilizarse antes de la transmisin de la trama anterior y tiempo a los dispositivos para que procesen la trama. Este tiempo, llamado espacio entre tramas, se mide desde el ltimo bit del campo FCS de una trama hasta el primer bit del Prembulo de la prxima trama.

Una vez enviada la trama, todos los dispositivos de una red Ethernet de 10 Mbps deben esperar un mnimo de 96 tiempos de bit (9,6 microsegundos) antes de que cualquier dispositivo pueda transmitir la siguiente trama.

TIPOS DE COLISIONESLas colisiones se producen cuando dos o ms estaciones de Ethernet transmiten al mismo tiempo dentro de un dominio de colisin.

COLISIN SIMPLE Es una colisin que se detecta al tratar de transmitir una trama, pero en el siguiente intento es posible transmitir la trama con xito.

COLISIONES MLTIPLES Indican que la misma trama colision una y otra vez antes de ser transmitida con xito.

TIPOS DE COLISIONES

LOCAL La seal viaja por el cable hasta que encuentra una seal que proviene de otra estacin. Esta condicin de exceso de voltaje es, entonces, detectada por todas las estaciones en el segmento local del cable como una colisin.

REMOTA Este tipo d