Practica redes (28 04-2010) - copia

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  • 1. Estandares IEEE 802
    Es un estudio de estndares perteneciente al Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE), que acta sobre Redes de Ordenadores, concretamente y segn su propia definicin sobre redes de rea local (RAL, en ingls LAN) y redes de rea metropolitana (MAN en ingls). Tambin se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estndares que proponen, y algunos de los cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o Wi-Fi (IEEE 802.11), incluso est intentando estandarizar Bluetoothen el 802.15.
    Se centra en definir los niveles ms bajos (segn el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo), concretamente subdivide el segundo nivel, el de enlace, en dos subniveles, el de enlace lgico, recogido en 802.2, y el de acceso al medio. El resto de los estndares recogen tanto el nivel fsico, como el subnivel de acceso al medio.

2. En febrero de 1980 se form en el IEEE un comit de redes locales con la intencin de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps, que bsicamente era Ethernet (el de la poca). Le toc el nmero 802. Decidieron estandarizar el nivel fsico, el de enlace y superiores. Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles: el de enlace lgico, encargado de la lgica de re-envos, control de flujo y comprobacin de errores, y el subnivel de acceso al medio, encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultneo a la red por parte de las estaciones.
Para final de ao ya se haba ampliado el estndar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de IBM y un ao despus, y por presiones de grupos industriales, se incluy Token Bus (Red en bus con paso de testigo), que inclua opciones de tiempo real y redundancia, y que se supona idneo para ambientes de fbrica.
Cada uno de estos tres "estndares" tena un nivel fsico diferente, un subnivel de acceso al medio distinto pero con algn rasgo comn (espacio de direcciones y comprobacin de errores), y un nivel de enlace lgico nico para todos ellos.
Despus se fueron ampliando los campos de trabajo, se incluyeron redes de rea metropolitana (alguna decena de kilmetros), personal (unos pocos metros) y regional (algn centenar de kilmetros), se incluyeron redes inalmbricas(WLAN), mtodos de seguridad, comodidad, etc.
3. Control de Acceso al medio
El MAC es el mecanismo encargado del control de acceso de cada estacin al medio. El MAC puede realizarse de forma distribuida cuando todas las estaciones cooperan para determinar cul es y cundo debe acceder a la red. Tambin se puede realizar de forma centralizada utilizando un controlador.
El esquema centralizado tiene las siguientes ventajas:
1. Puede proporcionar prioridades, rechazos y capacidad garantizada.2. La lgica de acceso es sencilla.3. Resuelve conflictos entre estaciones de igual prioridad.
Los principales inconvenientes son:
1. Si el nodo central falla, falla toda la red.2. El nodo central puede ser un cuello de botella.
Las tcnicas de control de acceso al medio pueden ser sncronas o asncronas. Las sncronas hacen que la red se comporte como de conmutacin de circuitos, lo cul no es recomendable para LAN y WAN. Las asncronas son ms aceptables ya que las LAN actan de forma impredecible y por tanto no es conveniente el mantenimiento de accesos fijos. Las asncronas se subdividen en 3 categoras: rotacin circular, reserva y competicin.
4. El estndar IEEE 802.3 especifica el mtodo de control del medio (MAC) denominado CSMA/CD por las siglas en ingles de acceso mltiple con deteccin de portadora y deteccin de colisiones (carriersensemultipleaccesswithcollisiondetection). CSMA/CD opera de la siguiente manera:
1.- Una estacin que tiene un mensaje para enviar escucha al medio para ver si otra estacin est transmitiendo un mensaje.
Si el medio esta tranquilo (ninguna otra estacin esta transmitiendo), se enva la transmisin.
2.-Cuando dos o ms estaciones tienen mensajes para enviar, es posible que transmitan casi en el mismo instante, resultando en una colisin en la red.
Cuando se produce una colisin, todas las estaciones receptoras ignoran la transmisin confusa.
3.-Si un dispositivo de transmisin detecta una colisin, enva una seal de expansin para notificar a todos los dispositivos conectados que ha ocurrido una colisin.
4.-Las estaciones transmisoras detienen sus transmisiones tan pronto como detectan la colisin.
Cada una de las estaciones transmisoras espera un periodo de tiempo aleatorio e intenta transmitir otra vez
5. Deteccin de portadora
La deteccin de portadora es utilizada para escuchar al medio (la portadora) para ver si se encuentra libre. Si la portadora se encuentra libre, los datos son pasados a la capa fsica para su transmisin. Si la portadora est ocupada, se monitorea hasta que se libere.
Deteccin de colisiones
Luego de comenzar la transmisin, contina el monitoreo del medio de transmisin. Cuando dos seales colisionan, sus mensajes se mezclan y se vuelven ilegibles. Si esto ocurre, las estaciones afectadas detienen su transmisin y envan una seal de expansin. La seal de expansin de colisin asegura que todas las dems estaciones de la red se enteren de que ha ocurrido una colisin.
Funciones de CSMA/CD
El estndar CSMA/CD de la IEEE define un modelo hecho de hasta seis funciones. Tres de estas funciones estn relacionadas con el envi de datos y las otras tres de la recepcin de datos. Las funciones de recepcin funcionan en paralelo con las de envio.
Encapsulado/Desencapsulado de datos
La funcin de encapsulacin y desencapsulacin de datos es llevada a cabo por la subcapa MAC. Este proceso es responsable de las funciones de direccionamiento y del chequeo de errores.
6. Encapsulado
El encapsulado es realizado por la estacin emisora. El encapsulado es el acto de agregar informacin, direcciones y bytes para el control de errores, al comienzo y al final de la unidad de datos transmitidos. Esto es realizado luego que los datos son recibidos por la subcapa de control de enlace lgico (LLC). La informacin aadida es necesaria para realizar las siguientes tareas:
Sincronizar la estacin receptora con la seal.
Indicar el comienzo y el fin de la trama.
Identificar las direcciones tanto de la estacin emisora como la receptora.
Detectar errores en la transmisin.
Desencapsulado
El desencapsulado es realizado por la estacin receptora. Cuando es recibida una trama, la estacin receptora es responsable de realizar las siguientes tareas:
Reconocer la direccin de destino y determinar si coincide con su propia direccin.
Realizar la verificacin de errores.
Remover la informacin de control que fue aadida por la funcin de encapsulado de datos en la estacin emisora.
7. Administracin de acceso al medio
La funcin de administracin de acceso al medio es realizada por la subcapa MAC.
En la estacin emisora, la funcin de administracin de acceso al medio es responsable de determinar si el canal de comunicacin se encuentra disponible. Si el canal se encuentra disponible puede iniciarse la transmisin de datos.
Adicionalote, la funcin de administracin es responsable de determinar que accin deber tomarse en caso de detectarse una colisin y cuando intentar retransmitir.
En la estacin receptora la funcin de administracin de acceso al medio es responsable de realizar las comprobaciones de validacin en la trama antes de pasarla a la funcin de desencapsulado.
Codificacin/decodificacin de datos
La funcin de codificacin/decodificacin es realizada en la capa fsica. Esta funcin es responsable de obtener la forma elctrica u ptica de los datos que se van a transmitir en el medio.
La codificacin de datos es realizada por la estacin emisora. Esta es responsable de traducir los bits a sus correspondientes seales elctricas u pticas para ser trasladadas a travs del medio. Adicionalmente, esta funcin es responsable de escuchar el medio y notificar al la funcin de administracin de acceso al medio si el medio se encuentra libre, ocupado o se ha detectado una colisin.
8. Trama de transmisin CSMA/CD
Se defina a una trama de transmisin como el grupo de bits en un formato particular con un indicador de seal de comienzo de la trama.
El formato de la trama permite a los equipos de red reconocer el significado y propsito de algunos bits especificos en la trama. Una trama es generalmente una unidad lgica de transmisin conteniendo informacin de control para el chequeo de errores y para el direccionamiento.
El formato de la trama CSMA/CD (IEEE 8023.3) se encuentra a continuacin:
9. Interfaz de datos distribuida por fibras
La tecnologa LAN FDDI (siglas en ingls que se traducen como interfaz de datos distribuida por fibra) es una tecnologa de acceso a redes a travs lneas de fibra ptica. De hecho, son dos anillos: el anillo "primario" y el anillo "secundario", que permite capturar los errores del primero. La FDDI es una red en anillo que posee deteccin y correccin de errores (de ah, la importancia del segundo anillo).
El token circula entre los equipos a velocidades muy altas. Si no llega a un equipo despus de un determinado periodo de tiempo, el equipo considera que se ha producido un error en la red.
La topologa de la FDDI se parece bastante a la de una red en anillo con una pequea diferencia: un equipo que forma parte de una red FDDI tambin puede conectarse al hub de una MAU desde una segunda red. En este caso, obtendremos un sistema biconectado.
Las especificaciones FDDI definen una familia de estndares para LANs de fibra ptica de 100 Mbps que proporcionan la capa fsica y la subcapa de control de acceso al medio de la capa de enlace de datos como define el Modelo ISO/OSI.
10. IP-FDDI es un protocolo estndar borrador. Su estado es electivo y define el encapsulamiento de los datagramas IP y las peticiones ARP y responde con tram