Source: https://www.scribd.com/document/56437284/9-Ethernet
Timestamp: 2016-10-26 15:23:31+00:00

Document:
BrowseBrowseInterestsBiography & MemoirBusiness & LeadershipFiction & LiteraturePolitics & EconomyHealth & WellnessSociety & CultureHappiness & Self-HelpMystery, Thriller & CrimeHistoryYoung AdultBrowse byBooksAudiobooksComicsSheet MusicBrowse allUploadSign inJoinBooksAudiobooksComicsSheet Music9 Ethernet9.0 Introducción del capítulo
9.0.1 Introducción del capítulo Página 1: Hasta este punto del curso, cada capítulo se concentró en las diferentes funciones de cada una de las capas de los modelos OSI y de protocolo TCP/IP, y en cómo se utilizan los protocolos para lograr la comunicación de red. Estos análisis hacen referencia constantemente a diversos protocolos clave (TCP, UDP e IP), ya que brindan las bases sobre cómo funcionan actualmente desde la red más pequeña hasta la red más grande, la Internet. Estos protocolos comprenden el stack de protocolos TCP/IP y, dado que la Internet se creó utilizando dichos protocolos, Ethernet es en la actualidad la tecnología LAN preponderante a nivel mundial.
El Grupo de trabajo de ingeniería de Internet (IETF) mantiene los protocolos y servicios funcionales para la suite de protocolos TCP/IP de las capas superiores. Sin embargo, diversas organizaciones especializadas en ingeniería (IEEE, ANSI, ITU) o empresas privadas (protocolos propietarios) describen los protocolos y servicios funcionales de la capa de Enlace de datos y la capa Física del modelo OSI. Dado que Ethernet se compone de estándares en estas capas inferiores, puede decirse que en términos generales se entiende mejor con referencia al modelo OSI. El modelo OSI separa las funcionalidades de la capa de Enlace de datos de direccionamiento, entramado y acceso a los medios desde los estándares de la capa Física de los medios. Los estándares de Ethernet definen los protocolos de Capa 2 y las tecnologías de Capa 1. Si bien las especificaciones de Ethernet admiten diferentes medios, anchos de banda y otras variaciones de Capa 1 y 2, el formato de trama básico y el esquema de direcciones son los mismos para todas las variedades de Ethernet.
Describir la evolución de Ethernet Explicar los campos de la trama de Ethernet Describir la función y las características del método de control de acceso a los medios que utiliza el protocolo Ethernet Describir las funciones de la capa física y de la capa de enlace de datos de Ethernet Comparar y contrastar los hubs y switches de Ethernet Explicar el Protocolo de resolución de direcciones (ARP)
9.1.1 Ethernet: Estándares e implementación Página 1: Estándares IEEE
La primera LAN del mundo fue la versión original de Ethernet. Robert Metcalfe y sus compañeros de Xerox la diseñaron hace más de treinta años. El primer estándar de Ethernet fue publicado por un consorcio formado por Digital Equipment Corporation, Intel y Xerox (DIX). Metcalfe quería que Ethernet fuera un estándar compartido a partir del cual todos se podían beneficiar, de modo que se lanzó como estándar abierto. Los primeros productos que se desarrollaron a partir del estándar de Ethernet se vendieron a principios de la década de 1980.
Ethernet opera en las dos capas inferiores del modelo OSI: la capa de enlace de datos y la capa física. Desplegar medios visuales
9.1.2 Ethernet: Capa 1 y Capa 2 Página 1: Ethernet opera a través de dos capas del modelo OSI. El modelo proporciona una referencia con la cual puede relacionarse Ethernet, pero en realidad se implementa sólo en la mitad inferior de la capa de enlace de datos, que se conoce como subcapa de Control de acceso al medio (MAC), y en la capa física.
La subcapa Control de enlace lógico (LLC) sigue siendo relativamente independiente del equipo físico que se utilizará para el proceso de comunicación. Desplegar medios visuales
9.1.3 Control de enlace lógico: Conexión con las capas superiores Página 1: Ethernet separa las funciones de la capa de enlace de datos en dos subcapas diferenciadas: la subcapa Control de enlace lógico (LLC) y la subcapa Control de acceso al medio (MAC). Las funciones descritas en el modelo OSI para la capa de Enlace de datos se asignan a las
subcapas LLC y MAC. La utilización de dichas subcapas contribuye notablemente a la compatibilidad entre diversos dispositivos finales.
http://www.wildpackets.com/support/compendium/reference/sap_numbers Desplegar medios visuales
9.1.4 MAC: Envío de datos a los medios Página 1: El Control de acceso al medio (MAC) es la subcapa de Ethernet inferior de la capa de enlace de datos. El hardware implementa el Control de acceso al medio, generalmente en la tarjeta de interfaz de red (NIC) de la computadora.
Delimitación de tramas Direccionamiento Detección de errores
La topología lógica subyacente de Ethernet es un bus de multiacceso. El método de control de acceso a los medios para Ethernet clásica es el Acceso múltiple con detección de portadora con detección de colisiones (CSMA/CD). Como su nombre lo indica.1. Esto incluye el inicio de la transmisión de tramas y la recuperación por fallo de transmisión debido a colisiones. Ethernet ha evolucionado para satisfacer la creciente demanda de LAN de alta velocidad.La subcapa MAC controla la colocación de tramas en los medios y el retiro de tramas de los medios.html Desplegar medios visuales
Ethernet ofrece un método para determinar la manera en que los nodos comparten el acceso al medio. Esto requiere analizar el direccionamiento en la trama proporcionado por la dirección MAC.
http://standards.ieee.org/regauth/groupmac/tutorial. Este método se describe más adelante en este capítulo. se encarga de administrar el control de acceso al medio.
Debido a que todos los nodos reciben todas las tramas. Actualmente. Desde su inicio en la década de 1970. cada nodo debe determinar si debe aceptar y procesar una determinada trama. Cuando se introdujo el medio de fibra óptica.5 Implementaciones físicas de Ethernet Página 1: La mayor parte del tráfico en Internet se origina y termina en conexiones de Ethernet. Esto significa que todos los nodos (dispositivos) en ese segmento de red comparten el medio. Ethernet se adaptó a esta nueva tecnología para aprovechar el mayor ancho de banda y el menor índice de error que ofrece la fibra. Esto significa además que todos los nodos de ese segmento reciben todas las tramas transmitidas por cualquier nodo de dicho segmento. el mismo protocolo que transportaba datos a 3 mbps puede transportar datos a 10 Gbps.
Alohanet obligaba a todas las estaciones a seguir un protocolo según el cual una transmisión no reconocida requería una retransmisión después de un período de espera
. Desplegar medios visuales
9.1 Ethernet histórica Página 1: Los cimientos de la tecnología Ethernet se fijaron por primera vez en 1970 mediante un programa llamado Alohanet. Los dispositivos Ethernet utilizan una gran variedad de especificaciones de cableado y conectores.
En las redes actuales.El éxito de Ethernet se debe a los siguientes factores:
Simplicidad y facilidad de mantenimiento Capacidad para incorporar nuevas tecnologías Confiabilidad Bajo costo de instalación y de actualización
La introducción de Gigabit Ethernet ha extendido la tecnología LAN original a distancias que convierten a Ethernet en un estándar de Red de área metropolitana (MAN) y de Red de área extensa (WAN). Ethernet utiliza cables de cobre UTP y fibra óptica para interconectar dispositivos de red a través de dispositivos intermediarios como hubs y switches. Es por esta razón que puede evolucionar hasta cumplir con los requisitos de networking actuales. Alohanet era una red de radio digital diseñada para transmitir información por una frecuencia de radio compartida entre las Islas de Hawai. la estructura de la trama de Ethernet permanece constante a través de todas sus implementaciones físicas.2.2 Ethernet: Comunicación a través de LAN
Ya que se trata de una tecnología asociada con la capa física. Ethernet especifica e implementa los esquemas de codificación y decodificación que permiten el transporte de los bits de trama como señales a través de los medios. Dada la diversidad de tipos de medios que Ethernet admite.
utilizaba un cable coaxial fino que tenía un diámetro menor y era más flexible que la Thicknet y permitía alcanzar distancias de cableado de 185 metros. utilizaba un cable coaxial grueso que permitía lograr distancias de cableado de hasta 500 metros antes de que la señal requiriera un repetidor. que prácticamente no ha cambiado.
La Ethernet se diseñó para aceptar varias computadoras que se interconectaban en una topología de bus compartida.breve. La 10BASE2. el acceso al medio y el control del medio han evolucionado y continúan haciéndolo. o Thinnet.
. El CSMA/CD administraba los problemas que se originaban cuando varios dispositivos intentaban comunicarse en un medio físico compartido. Pero el encabezado y el tráiler de la trama de Ethernet han permanecido constantes en términos generales.
La capacidad de migrar la implementación original de Ethernet a las implementaciones de Ethernet actuales y futuras se basa en la estructura de la trama de Capa 2. Los medios físicos. Cada computadora se conectaba directamente al backbone. Estas primeras versiones de Ethernet se conocían como Thicknet (10BASE5) y Thinnet (10BASE2)
La 10BASE5. o Thicknet. Desplegar medios visuales
Página 2: Primeros medios Ethernet
Las primeras versiones de Ethernet utilizaban cable coaxial para conectar computadoras en una topología de bus.
La primera versión de Ethernet incorporaba un método de acceso al medio conocido como Acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD). Las técnicas para utilizar un medio compartido de esta manera se aplicaron posteriormente a la tecnología cableada en forma de Ethernet.
Los medios físicos originales de cable coaxial grueso y fino se reemplazaron por categorías iniciales de cables UTP. posteriormente.
Nota: a la topología de multiacceso lógica también se le conoce como topología de bus lógica.2 Administración de colisiones en Ethernet Página 1: Ethernet antigua
En redes 10BASE-T.2. Más adelante en este capítulo se verá cómo se manejaron las cuestiones relacionadas con colisiones en Ethernet mediante la introducción de switches en la red. En otras palabras. Los hubs concentran las conexiones. toman un grupo de nodos y permiten que la red los trate como una sola unidad. Debido a que el medio era compartido. los cables UTP eran más fáciles de utilizar. Además de ser una topología de bus lógica de la capa de Enlace de datos. La utilización del hub en esta topología de bus aumentó la confiabilidad de la red. mediante CSMA/CD.Las primeras implementaciones de Ethernet se utilizaron en entornos LAN de bajo ancho de banda en los que el acceso a los medios compartidos se administraba mediante CSMA y. más livianos y menos costosos. sólo una estación a la vez podía realizar una transmisión de manera exitosa. Cuando una trama llega a un puerto. Ethernet también utilizaba una topología de bus física. la repetición de la trama a los demás puertos no solucionó el problema de las colisiones. el punto central del segmento de red era generalmente un hub. se copia a los demás puertos para que todos los segmentos de la LAN reciban la trama. En comparación con los cables coaxiales.
La topología física también se cambió por una topología en estrella utilizando hubs. Esta topología se volvió más problemática a medida que las LAN crecieron y que los servicios LAN demandaron más infraestructura. Este tipo de conexión se describe como comunicación half-duplex. Sin embargo. Esto creaba un medio compartido. ya que permite que cualquier cable falle sin provocar una interrupción en toda la red.
cuando hay más automóviles en las calles.
Un desarrollo importante que mejoró el rendimiento de la LAN fue la introducción de los switches para reemplazar los hubs en redes basadas en Ethernet.
El switch reduce la cantidad de dispositivos que recibe cada trama. pueden producirse colisiones y generar demoras en el tráfico.
A modo de analogía. las pocas colisiones que se producían se administraban mediante el CSMA/CD. Sin embargo. el incremento de las colisiones puede producir un impacto significativo en la experiencia del usuario. junto con la posterior introducción de las comunicaciones full-duplex (que tienen una conexión que puede transportar señales transmitidas y recibidas al mismo tiempo). sería similar a cuando salimos a trabajar o vamos a la escuela a la mañana temprano y las calles están relativamente vacías. Esto. Desplegar medios visuales
9.A medida que se agregaban más dispositivos a una red Ethernet. Más tarde. lo que a su vez disminuye o minimiza la posibilidad de colisiones. a medida que la cantidad de dispositivos y el consiguiente tráfico de datos aumenta. Este desarrollo estaba estrechamente relacionado con el desarrollo de Ethernet 100BASE-TX.3 Cambio a 1 Gbps y más Página 1:
. permitió el desarrollo de Ethernet de 1 Gbps y más. Durante los períodos de poca actividad de comunicación. con muy poco impacto en el rendimiento.2. en caso de que lo hubiera. la cantidad de colisiones de tramas aumentaba notablemente. Los switches pueden controlar el flujo de datos mediante el aislamiento de cada uno de los puertos y el envío de una trama sólo al destino correspondiente (en caso de que se le conozca) en vez del envío de todas las tramas a todos los dispositivos.
La actualización a Ethernet de 1 Gbps no siempre implica que la infraestructura de red de cables y switches existente deba reemplazarse por completo. La Ethernet se limitaba originalmente a sistemas de cableado LAN dentro de un mismo edificio y después se extendió a sistemas entre edificios. Algunos equipos y cableados de redes modernas bien diseñadas e instaladas podrían trabajar a mayores velocidades con sólo una actualización mínima. Esta capacidad se creó sobre la base de la capacidad full-duplex y las tecnologías de medios UTP y de fibra óptica de versiones anteriores de Ethernet.
El aumento del rendimiento de la red es significativo cuando el potencial de rendimiento aumenta de 100 mbps a 1 Gbps y más.Las aplicaciones que atraviesan enlaces de red a diario ponen a prueba incluso a las redes más sólidas. Esta capacidad tiene el beneficio de reducir el costo total de propiedad de la red. Desplegar medios visuales
Página 2: Ethernet más allá de la LAN
Las mayores distancias de cableado habilitadas por el uso de cables de fibra óptica en redes basadas en Ethernet disminuyeron las diferencias entre las LAN y las WAN.
Gigabit Ethernet se utiliza para describir las implementaciones de Ethernet que ofrecen un ancho de banda de 1000 mbps (1 Gbps) o más. puede aplicarse a través de toda una ciudad mediante lo que se conoce como Red de área metropolitana (MAN).3 La trama de Ethernet
. el uso cada vez mayor de servicios de Voz sobre IP (VoIP) y multimedia requiere conexiones más rápidas que Ethernet de 100 mbps. Por ejemplo. Actualmente.
Cada sección de la trama se denomina campo.3. se consideran no válidas. publicado en 1998.3.3. Hay dos estilos de tramas de Ethernet: el estándar DIX Ethernet. La diferencia más importante entre los dos estándares es el agregado de un delimitador de inicio de trama (SFD) y el cambio del campo Tipo por un campo Longitud en el 802. Desplegar medios visuales
Tanto el tráiler como el encabezado de Ethernet cuentan con varias secciones de información que utiliza el protocolo Ethernet. que ha sido actualizado varias veces para incluir nuevas tecnologías. que ahora es Ethernet II.
Tanto el estándar Ethernet II como el IEEE 802. y el estándar IEEE 802.3 definen el tamaño mínimo de trama en 64 bytes y el tamaño máximo de trama en 1518 bytes. el dispositivo receptor descarta la trama. por lo tanto. Esto incluye todos los bytes del campo Dirección MAC de destino a través del campo Secuencia de verificación de trama (FCS). Los campos Preámbulo y Delimitador de inicio de trama no se incluyen en la descripción del tamaño de una trama.3ac. Se aumentó el tamaño de la trama para que se adapte a una tecnología denominada Red de área local virtual (VLAN). Las VLAN se crean dentro de una red conmutada y se presentarán en otro curso. Es posible que las tramas descartadas se originen en colisiones u otras señales no deseadas y.9. amplió el tamaño de trama máximo permitido a 1522 bytes.1 La trama: Encapsulación del paquete Página 1: La estructura de la trama de Ethernet agrega encabezados y tráilers a la PDU de Capa 3 para encapsular el mensaje que se envía.
Si el tamaño de una trama transmitida es menor que el mínimo o mayor que el máximo. El estándar IEEE 802. como se muestra en la figura.
Estos ocho primeros bytes de la trama se utilizan para captar la atención de los nodos receptores.Desplace el mouse sobre los nombres de los campos para ver las descripciones.
Los campos Preámbulo (7 bytes) y Delimitador de inicio de trama (SFD) (1 byte) se utilizan para la sincronización entre los dispositivos emisores y receptores. la Capa 2 utiliza esta dirección para ayudar a los dispositivos a determinar si la trama viene dirigida a ellos. el campo Tipo describe cuál es el protocolo que se implementa. Esto se utiliza posteriormente como parte de la FCS para garantizar que el mensaje se reciba adecuadamente. Si coinciden.3 anteriores a 1997. El rol de los switches se analizará más adelante en este capítulo. los primeros bytes le indican al receptor que se prepare para recibir una trama nueva. Los switches también utilizan esta dirección para ampliar sus tablas de búsqueda.
Para todos los estándares IEEE 802. La dirección de la trama se compara con la dirección MAC del dispositivo. el dispositivo acepta la trama. Si el objetivo de un campo es designar un tipo como en Ethernet II.
El campo Dirección MAC de origen (6 bytes) identifica la NIC o interfaz de origen de la trama.
El campo Dirección MAC de destino (6 bytes) es el identificador del receptor deseado. Como recordará. Básicamente. el campo Longitud define la longitud exacta del campo de datos de la trama.
el Pad se utiliza para incrementar el tamaño de la trama hasta alcanzar el tamaño mínimo. un paquete IPv4. Todas las tramas deben tener al menos 64 bytes de longitud. con mayor frecuencia.
Los campos Datos y Pad (de 46 a 1500 bytes) contienen los datos encapsulados de una capa superior.Estos dos usos del campo se combinaron oficialmente en 1997 con el estándar IEEE 802. Si se encapsula un paquete pequeño.ieee.3.
IEEE mantiene una lista de la asignación pública de EtherType. Cuando un nodo recibe una trama.
http://standards. que es una PDU de Capa 3 genérica o. Si el valor de los dos octetos es equivalente a 0x0600 hexadecimal o 1536 decimal o mayor que éstos.org/regauth/ethertype/eth. Así se diferencian las tramas de Ethernet II y 802.3. El campo Tipo de la Ethernet II se incorporó a la actual definición de trama del 802. los contenidos del campo Datos se decodifican según el protocolo EtherType indicado. debe analizar el campo Longitud para determinar qué protocolo de capa superior está presente. el campo Longitud se está utilizando para indicar el uso del formato de trama de IEEE 802.3. Por otro lado.txt Desplegar medios visuales
Página 3: Campo Secuencia de verificación de trama
. si el valor es igual o menor que el hexadecimal de 0x05DC o el decimal de 1500.3x ya que ambos usos eran comunes.
significa que no se produjo ningún error. Cada uno de los dispositivos de red se conectaba al mismo medio compartido. Independientemente de qué variedad de Ethernet se estaba utilizando. denominado dirección de Control de acceso al medio (MAC).2 La dirección MAC de Ethernet Página 1: Inicialmente. El dispositivo emisor incluye los resultados de una CRC en el campo FCS de la trama.El campo Secuencia de verificación de trama (FCS) (4 bytes) se utiliza para detectar errores en la trama. La señal podía enviarse a todos los dispositivos. ésta era una implementación aceptable. El problema más importante que debía resolverse era cómo identificar cada uno de los dispositivos.
Como recordará. Desplegar medios visuales
. En redes con poco tráfico o pequeñas. Utiliza una comprobación cíclica de redundancia (CRC).3. pero ¿cómo podía determinar cada uno de los dispositivos si era el receptor del mensaje?
Se creó un identificador único. por consiguiente. se descarta la trama. la dirección MAC se agrega como parte de una PDU de Capa 2. Un cambio en los datos podría ser resultado de una interrupción de las señales eléctricas que representan los bits.
El dispositivo receptor recibe la trama y genera una CRC para buscar errores. Desplegar medios visuales
9. Los cálculos que no coinciden indican que los datos cambiaron y. Una dirección MAC de Ethernet es un valor binario de 48 bits expresado como 12 dígitos hexadecimales. la Ethernet se implementaba como parte de una topología de bus. Si los cálculos coinciden. la convención de denominación proporcionó un método para identificar dispositivos en un nivel inferior del modelo OSI. para ayudar a determinar las direcciones de origen y de destino dentro de una red Ethernet.
Las normas establecidas por el IEEE obligan a los proveedores de dispositivos Ethernet a registrarse en el IEEE. El dispositivo de origen envía los datos a través de la red. donde se lleva a cabo el proceso de desencapsulación. cuando se inicia la computadora.
Todas las direcciones MAC asignadas a una NIC u otro dispositivo Ethernet deben utilizar el OUI que se le asignó a dicho proveedor como los 3 primeros bytes. denominado Identificador único organizacional (OUI).Estructura de la dirección MAC
El valor de la dirección MAC es el resultado directo de las normas implementadas por el IEEE para proveedores con el objetivo de garantizar direcciones únicas para cada dispositivo Ethernet. se adjunta la información del encabezado dentro de la dirección MAC.
Cuando el dispositivo de origen reenvía el mensaje a una red Ethernet. Cuando se examinan tramas se utiliza la dirección que se encuentra en la RAM como dirección de origen para compararla con la dirección de destino. la NIC copia la dirección a la RAM (memoria de acceso aleatorio). Cada NIC de la red visualiza la información para determinar si la dirección MAC coincide con su dirección física. La NIC utiliza la dirección MAC para determinar si un mensaje debe pasarse a las capas superiores para procesarlo. Si no hay coincidencia. Cuando la trama llega al destino donde la MAC de la NIC coincide con la MAC de destino de la trama.
La dirección MAC suele denominarse dirección grabada (BIA) porque se graba en la ROM (memoria de sólo lectura) de la NIC.
. Esto significa que la dirección se codifica en el chip de la ROM de manera permanente (el software no puede cambiarla). Se les debe asignar un valor exclusivo (código del fabricante o número de serie) a todas las direcciones MAC con el mismo OUI (Identificador exclusivo de organización) en los últimos 3 bytes. El IEEE le asigna a cada proveedor un código de 3 bytes. la NIC pasa la trama hasta las capas OSI.
Sin embargo. el dispositivo descarta la trama.
el valor binario 0000 1010 se muestra en valor hexadecimal como 0A. los binarios 00000000 hasta 11111111 pueden representarse en valores hexadecimales como el intervalo 00 a FF. Desplegar medios visuales
9.3. Las direcciones MAC se asignan a estaciones de trabajo. switches y routers (cualquier dispositivo que pueda originar o recibir datos en la red). el sistema hexadecimal es un sistema de base dieciséis. 00:05:9A:3C:78:00 ó 0005.
Dado que 8 bits (un byte) es una agrupación binaria común. Los formatos de las direcciones pueden ser similares a 00-05-9A-3C-78-00. servidores. La figura muestra los valores decimales. impresoras. Nos resulta más conveniente expresar un valor como un único dígito hexadecimal que como cuatro bits.3 Numeración hexadecimal y direccionamiento Página 1: Numeración hexadecimal
El método hexadecimal ("Hex") es una manera conveniente de representar valores binarios. Por ejemplo.
. Así como el sistema de numeración decimal es un sistema de base diez y el binario es un sistema de base dos.Todos los dispositivos conectados a una LAN Ethernet tienen interfaces con direcciones MAC.
El sistema de numeración de base 16 utiliza los números del 0 al 9 y las letras de la A a la F. binarios y hexadecimales equivalentes para los binarios 0000 hasta 1111. Los ceros iniciales se muestran siempre para completar la representación de 8 bits.7800. Diferentes fabricantes de hardware y software pueden representar las direcciones MAC en distintos formatos hexadecimales.9A3C.
Con menor frecuencia. según corresponda. pero no siempre es conveniente dividir o multiplicar por 16. generalmente es más fácil convertir el valor decimal o hexadecimal a un valor binario y después convertir dicho valor binario a un valor decimal o hexadecimal. los ejemplos anteriores deberían mostrarse como 0x0A y 0x73. y debido a que el texto en subíndice no es reconocido en entornos de línea de comando o de programación. puede estar seguido de una H. Ya hemos visto que los valores hexadecimales se utilizan en el panel Bytes de paquetes de Wireshark para representar los valores binarios dentro de tramas y paquetes.
El valor hexadecimal se utiliza para representar las direcciones MAC de Ethernet y las direcciones IP versión 6. como por ejemplo. Si es necesario realizar dichas conversiones. 0x73) o un 16 en subíndice. tal como lo muestra la figura. Desplegar medios visuales
Página 2: Visualización de la MAC
El valor hexadecimal se representa generalmente en texto mediante el valor precedido por 0x (por ejemplo. Sin embargo. es posible reconocer los patrones de bits binarios que coinciden con los valores decimales y hexadecimales. la representación técnica de un valor hexadecimal es precedida de "0x" (cero X). Por lo tanto. respectivamente. 73H.
Las conversiones numéricas entre valores decimales y hexadecimales son simples.
Con la práctica. La figura ilustra dichos patrones para valores seleccionados de 8 bits.Nota: Es importante distinguir los valores hexadecimales de los valores decimales en cuanto a los caracteres del 0 al 9.
como por ejemplo. un paquete transporta la dirección de destino de Capa 3 desde su origen. las direcciones físicas no son jerárquicas. debido a que se realiza la trama mediante
. Por lo tanto. Es posible que un paquete deba atravesar una serie de tecnologías de conexión de datos diferentes en redes locales y de área amplia antes de llegar a su destino. Si bien brindan una dirección host única.Una herramienta útil para analizar la dirección MAC de nuestra computadora es ipconfig /all o ifconfig. Si el usuario tiene acceso.
Las direcciones de capa de red (Capa 3). proporcionan el direccionamiento lógico general que se comprende tanto en el origen como en el destino. observe la dirección MAC de esta computadora. Para llegar a su último destino. un dispositivo de origen no tiene conocimiento de la tecnología utilizada en redes intermedias y de destino o de su direccionamiento de Capa 2 y estructuras de trama. implementado como dirección MAC de Ethernet. las direcciones IPv4.3. Sin embargo.
Quizás desee buscar el OUI de la dirección MAC para determinar quién es el fabricante de su NIC. se utiliza para transportar la trama a través de los medios locales.
Estas direcciones de Capa 2 no tienen ningún significado fuera de los medios de la red local.4 Otra capa de direccionamiento Página 1: Capa de enlace de datos
El direccionamiento físico de la capa de enlace de datos (Capa 2) de OSI. En el gráfico. se sugiere intentar esto en su propia computadora. Desplegar medios visuales
9. independientemente de su ubicación o de la red a la que esté conectado. Estas direcciones se asocian a un dispositivo en particular.
5 (origen) solicita una página web del servidor en la dirección IP 192.1. La dirección de capa de enlace de datos permite el transporte del paquete utilizando los medios locales a través de cada segmento. Además. el encabezado del paquete IP debe contener una dirección IP de destino. el encabezado de la trama de Ethernet también debe contener una dirección MAC de destino correspondiente.168.168. un host con una dirección IP 192.
En el ejemplo que se muestra en la figura.
Una dirección MAC unicast es la dirección exclusiva que se utiliza cuando se envía una trama desde un dispositivo de transmisión único hacia un dispositivo de destino único. la dirección de Capa 2 que recibe cada vez se aplica sólo a esa porción local del trayecto y sus medios. Para que se pueda enviar y recibir un paquete unicast.200.3.
La dirección de capa de red permite el reenvío del paquete a su destino.1.
9. Las direcciones IP y MAC se combinan para la entrega de datos a un host de destino específico. Desplegar medios visuales
Página 2: Broadcast
.diferentes protocolos de la capa de enlace de datos durante el trayecto. multicast y broadcast. multicast y broadcast Página 1: En Ethernet se utilizan distintas direcciones MAC para la Capa 2: comunicaciones unicast.5 Ethernet unicast.
En redes Ethernet. la dirección IP multicast requiere una dirección MAC multicast correspondiente para poder enviar tramas en una red local. Desplegar medios visuales
Página 3: Multicast
Recuerde que las direcciones multicast le permiten a un dispositivo de origen enviar un paquete a un grupo de dispositivos. como el Protocolo de configuración dinámica de host (DHCP) y el Protocolo de resolución de direcciones (ARP). en el que varios estudiantes se conectan a la misma clase.
Ejemplos de dónde se utilizarían las direcciones multicast serían el juego remoto.255.0.255. Más adelante en este capítulo se analizará cómo el ARP utiliza los broadcasts para asignar direcciones de Capa 2 a direcciones de Capa 3. La dirección MAC multicast es un valor especial que comienza con 01-00-5E en hexadecimal. El valor termina con la conversión de los 23 bits inferiores de la dirección IP del grupo
. Esta numeración en la dirección significa que todos los hosts de esa red local (dominio de broadcast) recibirán y procesarán el paquete. Una gran cantidad de protocolos de red utilizan broadcast. y el aprendizaje a distancia a través de videoconferencia. en el que varios jugadores se conectan de manera remota pero juegan el mismo juego. El origen siempre tendrá una dirección unicast. una dirección IP de broadcast para una red requiere una dirección MAC de broadcast correspondiente en la trama de Ethernet.0.255.
Al igual que con las direcciones unicast y de broadcast. El intervalo de direcciones multicast es de 224.
Como se muestra en la figura.0 a 239. el paquete contiene una dirección IP de destino con todos unos (1) en la porción de host. Una dirección IP de grupo multicast se asigna a los dispositivos que pertenecen a un grupo multicast. Debido a que las direcciones multicast representan un grupo de direcciones (a veces denominado un grupo de hosts). la dirección MAC de broadcast contiene 48 unos que se muestran como el hexadecimal FFFF-FF-FF-FF-FF.Con broadcast. sólo pueden utilizarse como el destino de un paquete.
org/assignments/ethernet-numbers
.html Desplegar medios visuales
9.cisco.4.com/en/US/docs/app_ntwk_services/waas/acns/v51/configuration/central/ guide/51ipmul. El bit restante en la dirección MAC es siempre "0". Si más de un dispositivo realiza una transmisión simultáneamente.1 Control de acceso al medio en Ethernet Página 1: En un entorno de medios compartidos.cisco. todos los dispositivos tienen acceso garantizado al medio. las señales físicas colisionan y la red debe recuperarse para que pueda continuar la comunicación.multicast en los 6 caracteres hexadecimales restantes de la dirección de Ethernet.
Las colisiones representan el precio que debe pagar la Ethernet para obtener la sobrecarga baja que se relaciona con cada transmisión.iana. Cada carácter hexadecimal representa 4 bits binarios.
Ethernet utiliza el acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD) para detectar y manejar colisiones y para administrar la reanudación de las comunicaciones. es el hexadecimal 01-00-5E-00-00-01.4 Control de acceso al medio de Ethernet
http://www. pero no tienen ninguna prioridad en dicho medio. según se muestra en el gráfico.com/en/US/docs/internetworking/technology/handbook/IP-Multi.
Sus mensajes se propagarán por todos los medios hasta que se encuentren. Mientras se lleva a cabo la transmisión. el dispositivo continúa escuchando para detectar tráfico o colisiones en la LAN.
Si un dispositivo detecta una señal de otro dispositivo.
Si la distancia existente entre los dispositivos es tal que la latencia de las señales de un dispositivo denota que un segundo dispositivo no detecta las señales.4. un dispositivo transmitirá su mensaje. las señales se mezclan y el mensaje se destruye.2 CSMA/CD: El proceso Página 1: Detección de portadora
En el método de acceso CSMA/CD. Los medios tienen entonces dos dispositivos que transmiten sus señales al mismo tiempo. Cuando un dispositivo detecta que ninguna otra computadora está enviando una trama o una señal portadora. Una vez que se envía el mensaje. En ese punto.
Cuando no se detecte tráfico. el dispositivo transmitirá si tiene algo para enviar. el segundo dispositivo puede comenzar también a transmitir. esperará durante un período especificado antes de intentar transmitir. todos los dispositivos de red que tienen mensajes para enviar deben escuchar antes de transmitir. Desplegar medios visuales
9.Debido a que todas las computadoras que utilizan Ethernet envían sus mensajes en el mismo medio. se utiliza un esquema de coordinación distribuida (CSMA) para detectar la actividad eléctrica en el cable. el dispositivo regresa a su modo de escucha predeterminado. un dispositivo puede determinar cuándo puede transmitir. Entonces.
de manera que éstos invocarán un algoritmo de postergación. El período de postergación aleatoria garantiza que los dispositivos involucrados en la colisión no intenten enviar su tráfico nuevamente al mismo tiempo. Esta señal de congestión se utiliza para notificar a los demás dispositivos sobre una colisión. la mezcla de las señales restantes continúa propagándose en todo el medio. Desplegar medios visuales
. lo que provocaría que se repita todo el proceso. detectan el aumento de amplitud de la señal.
Cuando un dispositivo está en el modo de escucha.
Cuando los dispositivos de transmisión detectan la colisión. Sin embargo. todos los dispositivos transmisores continuarán transmitiendo para garantizar que todos los dispositivos de la red detecten la colisión.
Una vez que finaliza el retraso asignado a un dispositivo. La detección de una colisión es posible porque todos los dispositivos pueden detectar un aumento de la amplitud de la señal por encima del nivel normal. Este algoritmo de postergación hace que todos los dispositivos dejen de transmitir durante un período aleatorio. así como todos los dispositivos de transmisión. envían una señal de congestión. esto también significa que un tercer dispositivo puede transmitir antes de que cualquiera de los dos dispositivos involucrados en la colisión original tenga la oportunidad de volver a transmitir.
Una vez que se produce una colisión. los demás dispositivos que están en el modo de escucha. dicho dispositivo regresa al modo "escuchar antes de transmitir". Una vez detectada la colisión. lo que permite que las señales de colisión disminuyan.Aunque los mensajes se dañan. puede detectar cuando se produce una colisión en el medio compartido.
retransmiten las señales de datos recibidas a todos los dispositivos conectados. excepto a aquél desde el cual se reciben las señales. Los hubs. La estrella extendida puede crear un dominio de colisiones notablemente expandido. Los hubs no desempeñan funciones de red tales como dirigir los datos según las direcciones.
Además. los hubs y los repetidores tienen el efecto de aumentar el tamaño del dominio de colisiones. el uso de hubs para proporcionar acceso a la red a una mayor cantidad de usuarios reduce el rendimiento para cada usuario. que también se conocen como repetidores multipuerto. Un dominio de colisiones también se denomina segmento de red. Aumentan las distancias entre los dispositivos.Hubs y dominios de colisiones
Dado que las colisiones se producirán ocasionalmente en cualquier topología de medios compartidos (incluso cuando se emplea CSMA/CD). la interconexión de los hubs forma una topología física que se denomina estrella extendida. Debido a que los hubs operan en la capa física. Debido al rápido crecimiento de la Internet:
Se conectan más dispositivos a la red. pueden producirse colisiones entre los dispositivos que conectan y dentro de los mismos hubs. ocupándose únicamente de las señales en los medios.
Los dispositivos conectados que tienen acceso a medios comunes a través de un hub o una serie de hubs conectados directamente conforman lo que se denomina dominio de colisiones. Los dispositivos acceden a los medios de la red con una mayor frecuencia.
Como se muestra en la figura. ya que debe compartirse la capacidad fija de los medios entre cada vez más dispositivos. debemos prestar atención a las condiciones que pueden originar un aumento de las colisiones.
Los hubs y los repetidores son dispositivos intermediarios que extienden la distancia que pueden alcanzar los cables de Ethernet. Por lo tanto.
Recuerde que los hubs se crearon como dispositivos de red intermediarios que permiten a una mayor cantidad de nodos conectarse a los medios compartidos.
creará grandes dominios de colisiones para visualizar los efectos de las colisiones sobre la transmisión de datos y el funcionamiento de la red.org/getieee802/802. se requieren otros mecanismos cuando existen grandes cantidades de usuarios que quieren tener acceso y cuando se necesita un acceso a la red más activo.
Si bien el CSMA/CD es un sistema de administración de colisiones de tramas.
Comprobaremos que el uso de switches en lugar de hubs puede ser un comienzo para reducir este problema.
Página 3: En esta actividad de Packet Tracer.
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para iniciar dicha actividad. Por lo tanto.3.3 Temporización de Ethernet Página 1: Las implementaciones más rápidas de la capa física de Ethernet introducen complejidades en la administración de colisiones. se diseñó para administrar colisiones sólo para una cantidad limitada de dispositivos y en redes con poco uso de red.4.Un mayor número de colisiones reduce la eficiencia y la efectividad de la red hasta que las colisiones se convierten en una molestia para el usuario. Desplegar medios visuales
9.ieee.
cada dispositivo que desee transmitir debe "escuchar" primero el medio para verificar la presencia de tráfico. porque un nodo de escucha puede transformarse en señales de transmisión mientras el hub o repetidor procesa el mensaje. la estación comenzará a transmitir de inmediato. Si no hay tráfico. si no se produce una colisión.Como se analizó anteriormente. lo que se conoce como el Preámbulo.
Esta demora acumulada aumenta la probabilidad de que se produzcan colisiones. dicho nodo pensó que el medio estaba disponible. Debido a que la señal no había alcanzado este nodo mientras estaba escuchando. La señal eléctrica que se transmite requiere una cantidad determinada de tiempo (latencia) para propagarse (viajar) a través del cable.
La Ethernet que tiene velocidades de rendimiento de 10 mbps y menos es asíncrona. el dispositivo emisor transmitirá 64 bits de información de sincronización de temporización. Una comunicación asíncrona en este contexto significa que cada dispositivo receptor utilizará los 8 bytes de información de temporización para sincronizar el circuito receptor con los datos entrantes y a continuación descartará los 8 bytes.
El dispositivo emisor transmitirá a continuación la trama completa. Desplegar medios visuales
Página 2: Temporización y sincronización
En modo half-duplex.
Las implementaciones de Ethernet con rendimiento de 100 mbps y más son síncronas. Esta condición produce generalmente colisiones. La comunicación síncrona en este contexto significa que la información de temporización no
. Cada hub o repetidor en la ruta de la señal agrega latencia a medida que reenvía los bits desde un puerto al siguiente.
El resultado es que para 100 metros de cable UTP se requiere un poco menos de 5 tiempos de bit para que una señal 10BASE-T recorra la longitud del cable. En Ethernet de 10 mbps. el dispositivo emisor debe detectar la colisión antes de que se haya completado la transmisión de una trama del tamaño mínimo. no se permite el modo half-duplex en la Ethernet de 10 Gigabits. sólo se requiere 1 ns para transmitir un bit. A 100 mbps.3 centímetros (8 pulgadas) por nanosegundo para calcular el retardo de propagación en un cable UTP. Y a 1000 mbps. se haya reducido al mínimo el riesgo de que se produzca una colisión.
Estas consideraciones de temporización deben aplicarse al espacio entre las tramas y a los tiempos de postergación (ambos temas se analizan en la próxima sección) para asegurar que cuando un dispositivo transmita su próxima trama. Sin embargo. A 100 Mbps.
Para que el CSMA/CD de Ethernet funcione. se utiliza una estimación aproximada de 20. ajustes especiales son necesarios porque se suele transmitir una trama completa del tamaño mínimo antes de que el primer bit alcance el extremo de los primeros 100 metros de cable UTP. Desplegar medios visuales
Página 3: Tiempo de bit
Para cada velocidad de medios diferente se requiere un período de tiempo determinado para que un bit pueda colocarse y detectarse en el medio. por razones de compatibilidad. un bit en la capa MAC requiere de 100 nanosegundos (ns) para ser transmitido. Por este motivo. A menudo. la temporización del dispositivo apenas es capaz de funcionar con cables de 100 metros. los campos Preámbulo y Delimitador de inicio de trama (SFD) todavía están presentes.es necesaria.
. Dicho período de tiempo se denomina tiempo de bit. ese mismo bit requiere de 10 ns para ser transmitido. A 1000 Mbps.
el estándar describe cómo una transmisión individual no puede ser menor que el intervalo de tiempo. Esto simplifica el manejo de las retransmisiones de tramas posteriores a una colisión. Si la red crece demasiado. pueden producirse colisiones tardías. Todos los tiempos de retardo de propagación del hardware se encuentran al máximo permisible y se utiliza una señal de congestión de 32 bits cuando se detectan colisiones.
El intervalo de tiempo de 512 bits establece el tamaño mínimo de una trama de Ethernet en 64 bytes. Cualquier trama con menos de 64 bytes de longitud se considera un "fragmento de colisión" o "runt frame" y las estaciones receptoras la descartan automáticamente.En Ethernet half-duplex. El intervalo de tiempo determina un límite para el tamaño máximo de los segmentos de una red.
El intervalo de tiempo se calcula teniendo en cuenta las longitudes máximas de cables en la arquitectura de red legal de mayor tamaño. se detectará dentro de los primeros 512 bits (4096 para Gigabit Ethernet) de la transmisión de la trama. Para todas las velocidades de transmisión de Ethernet de 1000 mbps o por debajo de esto.
El intervalo de tiempo para Ethernet de 10 y 100 mbps es de 512 tiempos de bit o 64 octetos. el intervalo de tiempo se convierte en un parámetro importante para determinar cuántos dispositivos pueden compartir una red. La colisiones tardías se consideran una falla en la red porque un dispositivo detecta la colisión demasiado tarde durante la transmisión de tramas que debe ser manejada automáticamente por CSMA/CD. El compromiso fue elegir un diámetro de red máximo (2500 metros aproximadamente) para después establecer la longitud mínima de una trama que fuera suficiente como para garantizar la detección de todas las peores colisiones.
El intervalo de tiempo garantiza que si está por producirse una colisión. El intervalo de tiempo para Ethernet de 1000 mbps es de 4096 tiempos de bit o 512 octetos.
La determinación del intervalo de tiempo es una compensación entre la necesidad de reducir el impacto de la recuperación en caso de colisión (tiempos de postergación y retransmisión) y la necesidad de que las distancias de red sean lo suficientemente grandes como para admitir tamaños razonables de red. donde los datos sólo pueden viajar en una dirección a la vez.
todos los dispositivos de una red Ethernet de 10 mbps deben esperar un mínimo de 96 tiempos de bit (9. colisionar con otra transmisión en el último instante posible y luego permitir que los fragmentos de la colisión regresen a la estación transmisora y sean detectados. Esto le otorga al medio tiempo para estabilizarse antes de la transmisión de la trama anterior y tiempo a los dispositivos para que procesen la trama. se agregó a la trama el campo de extensión cuando se envían tramas pequeñas. con el sólo fin de mantener ocupado al transmisor durante el tiempo que sea necesario para que vuelva un fragmento de colisión. el primer dispositivo debe estar al tanto de la colisión antes de que termine de enviar la trama legal de menor tamaño. el espacio sigue siendo el mismo. Este campo sólo se incluye en los enlaces en half-duplex de 1000 Mbps y permite que las tramas de menor tamaño duren el tiempo suficiente para satisfacer los requisitos del intervalo de tiempo.
Una vez enviada la trama. pero el tiempo del espacio entre tramas se vuelve proporcionalmente más corto.
Para que el sistema funcione correctamente.4 Espacio entre tramas y postergación Página 1: Espacio entre tramas
Los estándares de Ethernet requieren un espacio mínimo entre dos tramas que no hayan sufrido una colisión. 96 tiempos de bit.4.
Para que una Ethernet de 1000 mbps pueda operar en modo half-duplex. se mide desde el último bit del campo FCS de una trama hasta el primer bit del Preámbulo de la próxima trama. En versiones de Ethernet más veloces. El dispositivo receptor descarta los bits de extensión. llamado espacio entre tramas. Desplegar medios visuales
9.6 microsegundos) antes de que cualquier dispositivo pueda transmitir la siguiente trama.El intervalo de tiempo real calculado es apenas mayor que la cantidad de tiempo teórica necesaria para realizar una transmisión entre los puntos de máxima separación de un dominio de colisión.
. Este tiempo. Observe la figura.
0. El patrón de datos que se observa con mayor frecuencia para una señal de congestión es simplemente un patrón de 1. el CSMA/CD de la red intenta resolver el problema. Las colisiones normales tienen menos de 64 octetos de longitud y. En caso de que dos dispositivos transmitan simultáneamente.
Es importante que la señal de congestión no se detecte como una trama válida.
Los mensajes corruptos que se transmiten de forma parcial. En Ethernet de mayor velocidad. Esto garantiza que todos los dispositivos de la LAN detectarán la colisión. es posible que las colisiones sean cada vez más difíciles de resolver. no podría identificarse la colisión. 0 que se repite. de lo contrario. por lo tanto.
Tan pronto como se detecta una colisión. algunos dispositivos sensibles al tiempo podrían eventualmente no reconocer las tramas individuales lo que originaría una falla de comunicación. reprueban tanto la prueba de longitud mínima como la FCS. Desplegar medios visuales
. Sin embargo. 1. al igual que el Preámbulo.Los retardos de sincronización entre dispositivos pueden ocasionar la pérdida de algunos de los bits del preámbulo de la trama. esto puede producir una reducción mínima del espacio entre tramas cuando los hubs y repetidores regeneran los 64 bits completos de la información de temporización (el Preámbulo y el SFD) al comienzo de cada trama que se reenvía. recuerde que cuando se agrega un mayor número de dispositivos a la red. generalmente se conocen como fragmentos de colisión o runts. los dispositivos transmisores envían una señal de "congestión" de 32 bits que forzará la detección de la colisión. Ethernet permite que los dispositivos compitan por el tiempo de transmisión. lo que facilita su identificación. A su vez. Desplegar medios visuales
Página 2: Señal de congestión
Como recordará.
mediante el uso de switches. Este tipo de sucesos es raro en una red que funciona correctamente y sólo sucedería en el caso de cargas de red extremadamente pesadas o cuando se produce un problema físico en la red. Fast Ethernet. veremos cómo.
9.Página 3: Temporización de postergación
Una vez producida la colisión y que todos los dispositivos permitan que el cable quede inactivo (cada uno espera que se cumpla el espacio completo entre tramas). a desaparecer por completo. los dispositivos cuyas transmisiones sufrieron la colisión deben esperar un período adicional.
Si la congestión en los medios provoca que la capa MAC no pueda enviar la trama después de 16 intentos. abandona el intento y genera un error en la capa de red. la necesidad de utilizar CSMA/CD comienza a disminuir o. Gigabit Ethernet y 10 Gigabit Ethernet tienen lugar en la capa física. antes de intentar la retransmisión de la trama que sufrió la colisión.5 Capa Física de Ethernet
9. y cada vez potencialmente mayor. En la sección de switches que aparece a continuación. en algunos casos. Los métodos que se describen en esta sección permitían a Ethernet proporcionar un servicio superior en una topología de medios compartidos basándose en el uso de hubs. El período de espera se mide en incrementos del intervalo de tiempo del parámetro.1 Descripción general de la capa física de Ethernet Página 1: Las diferencias que existen entre Ethernet estándar. El período de espera está intencionalmente diseñado para que sea aleatorio de modo que dos estaciones no demoren la misma cantidad de tiempo antes de efectuar la retransmisión.5. generalmente denominada Ethernet PHY. lo que causaría colisiones adicionales. Esto se logra en parte al aumentar el intervalo a partir del cual se selecciona el tiempo de retransmisión aleatorio cada vez que se efectúa un intento de retransmisión.
10BASE5 y 10BASE2 utilizaban cable coaxial en un bus físico. aquí sólo se presentarán las más comunes. Dichas implementaciones ya no se utilizan y los más recientes estándares 802. se definen cuatro velocidades de datos para el funcionamiento con cables de fibra óptica y de par trenzado:
10 mbps: 10Base-T Ethernet 100 mbps: Fast Ethernet 1000 mbps: Gigabit Ethernet 10 Gbps: 10 Gigabit Ethernet
Si bien existe una gran cantidad de implementaciones de Ethernet diferentes para estas diversas velocidades de transmisión de datos. Las primeras implementaciones de la 10BASE-T utilizaban cableado Cat3.3. Sin embargo. comenzando por 10Base-T y continuando con las variedades de 10 Gbps. el cableado Cat5 o superior es el que se utiliza generalmente en la actualidad.5. Desplegar medios visuales
9. La figura muestra algunas de las características de la Ethernet PHY.
La 10BASE-T utiliza la codificación Manchester para dos cables de par trenzado no blindado.2 Ethernet de 10 y 100 Mbps Página 1: Las principales implementaciones de 10 Mbps de Ethernet incluyen:
10BASE5 con cable coaxial Thicknet 10BASE2 con cable coaxial Thinnet 10BASE-T con cable de par trenzado no blindado Cat3/Cat5
En esta sección se analizará la porción de Ethernet que opera en la capa física.
. Actualmente.Ethernet se rige por los estándares IEEE 802.3 no las admiten.
. Estos estándares utilizaban requisitos de codificación diferentes para lograr estas velocidades más altas de transmisión de datos.
La Ethernet de 100 mbps. El par conectado a los pins 1 y 2 se utiliza para transmitir y el par conectado a los pins 3 y 6 se utiliza para recibir. Los enlaces de 10BASE-T conectados a un switch pueden admitir el funcionamiento tanto half-duplex como full-duplex. La figura muestra la salida de pins RJ45 utilizada con Ethernet 10BASE-T. El reemplazo de los hubs por los switches en redes 10BASE-T aumentó notablemente la velocidad de transmisión (throughput) disponible para estas redes y le otorgó a la Ethernet antigua una mayor longevidad. Ethernet de 100 mbps utiliza dos pasos de codificación por separado para mejorar la integridad de la señal. Sin embargo. todavía existen actualmente muchas redes Ethernet 10BASE-T.La Ethernet de 10 mbps se considera que es la Ethernet clásica y utiliza una topología en estrella física. Los enlaces de Ethernet 10BASE-T pueden tener hasta 100 metros de longitud antes de que requieran un hub o repetidor.3 nuevos para describir los métodos de transmisión de datos en medios Ethernet a 100 mbps. que también se denomina Fast Ethernet.
La 10BASE-T generalmente no se elige para instalaciones de LAN nuevas. puede implementarse utilizando medios de fibra o de cable de cobre de par trenzado. Las implementaciones más conocidas de la Ethernet de 100 mbps son:
100BASE-TX con UTP Cat5 o posterior 100BASE-FX con cable de fibra óptica
Ya que las señales de mayor frecuencia que se utilizan en Fast Ethernet son más susceptibles al ruido. Desplegar medios visuales
Página 2: 100 mbps: Fast Ethernet
Entre mediados y fines de la década de 1990 se establecieron varios estándares 802.
La 10BASE-T utiliza dos pares de cables de cuatro pares y finaliza en cada extremo con un conector RJ-45 de 8 pins.
Al igual que con la 10BASE-TX. los switches LAN también comenzaron a implementarse con frecuencia.
El estándar 100BASE-FX utiliza el mismo procedimiento de señalización que la 100BASETX. la 100BASE-TX requiere UTP de Categoría 5 o superior. la 100BASE-TX se conecta como estrella física.
Las implementaciones de fibra son conexiones punto a punto. Desplegar medios visuales
9. las redes 100BASE-TX utilizan generalmente un switch en el centro de la estrella en vez de un hub.5.100BASE-TX
100BASE-TX fue diseñada para admitir la transmisión a través de dos hilos de fibra óptica o de dos pares de cable de cobre UTP de Categoría 5. Estas conexiones pueden ser entre dos computadoras. Si bien los procedimientos de codificación. Sin embargo. decodificación y recuperación de reloj son los mismos para ambos medios. a diferencia de la 10BASET. La figura muestra un ejemplo de una topología en estrella física. Aproximadamente al mismo tiempo que las tecnologías 100BASE-TX se convirtieron en la norma. se utilizan para interconectar dos dispositivos. Sin embargo. La codificación 4B/5B se utiliza para Ethernet 100BASE-TX. es decir. Estos desarrollos simultáneos llevaron a su combinación natural en el diseño de las redes 100BASE-TX. entre una computadora y un switch o entre dos switches. la transmisión de señales es diferente: pulsos eléctricos en cobre y pulsos de luz en fibra óptica. La implementación 100BASE-TX utiliza los mismos dos pares y salidas de pares de UTP que la 10BASE-T. La 100BASE-FX utiliza conectores de interfaz de fibra de bajo costo (generalmente llamados conectores SC duplex). pero lo hace en medios de fibra óptica en vez de cobre UTP.3 Ethernet de 1000 Mbps
fibra monomodo y fibra multimodo. En redes de Gigabit Ethernet. La cuestión del rendimiento se basa en la velocidad con la que el adaptador o la interfaz de red puedan cambiar los niveles de voltaje y en la manera en que dicho cambio de voltaje pueda detectarse de un modo confiable a 100 metros de distancia en la NIC o la interfaz de recepción. la temporización tiene una importancia decisiva.Página 1: 1000 mbps: Gigabit Ethernet
El desarrollo de los estándares Gigabit Ethernet dio como resultado especificaciones para cobre UTP. lo que duplica los 500 Mbps a 1000 Mbps. la codificación y decodificación de datos es más compleja. La Gigabit Ethernet por cables de cobre permite un aumento de 100 Mbps por par de cable a 125 Mbps por par de cable o 500 Mbps para los cuatro pares. los bits se vuelven más susceptibles al ruido y.
La Ethernet 1000BASE-T proporciona una transmisión full-duplex utilizando los cuatro pares de cable UTP Categoría 5 o superior. Debido a que la información viaja simultáneamente a través de las cuatro rutas. Gracias a que las señales se producen en menor tiempo. La Gigabit Ethernet utiliza dos distintos pasos de codificación. Este esquema de codificación permite señales de transmisión en cuatro pares de cables simultáneamente. uno en cada par. el uso eficiente del ancho de banda y características mejoradas de relación entre señal y ruido.
La 1000BASE-T utiliza codificación de línea 4D-PAM5 para obtener un rendimiento de datos de 1 Gbps. La codificación de datos permite la sincronización. Esto significa que cada símbolo se corresponde con dos bits de datos. Traduce un byte de 8 bits de datos en una transmisión simultánea de cuatro símbolos de código que se envían por los medios. Cada par de cable origina señales en full-duplex.
A estas mayores velocidades. como señales de Modulación de amplitud de pulsos de 5 niveles (PAM5). La transmisión de datos es más eficiente cuando se utilizan códigos para representar el stream binario de bits. los bits se producen en una fracción del tiempo que requieren en redes de 100 Mbps y redes de 10 Mbps. el sistema de circuitos tiene que dividir las
Página 2: Ethernet 1000BASE-SX y 1000BASE-LX por fibra óptica
Las versiones de fibra óptica de la Gigabit Ethernet (1000BASE-SX y 1000BASE-LX) ofrecen las siguientes ventajas en comparación con el UTP: inmunidad al ruido. la capa física encapsula cada trama con delimitadores de inicio y finalización de stream.
Para contribuir a la sincronización. la 1000BASE-T utiliza muchos niveles de voltaje. Durante los períodos de transmisión de datos.
La 1000BASE-T permite la transmisión y recepción de datos en ambas direcciones (en el mismo cable y al mismo tiempo). En períodos inactivos.tramas en el transmisor y reensamblarlas en el receptor. el sistema es más susceptible al ruido debido a los problemas de cable y terminación.
. La temporización de loops se mantiene mediante streams continuos de símbolos INACTIVOS que se envían en cada par de cables durante el espacio entre tramas. Los circuitos híbridos que detectan las señales utilizan técnicas sofisticadas tales como la cancelación de eco. combinado con los efectos del ruido. en las que generalmente se encuentra un par de niveles de voltaje discretos. Como en el caso del analógico. Estas colisiones generan patrones de voltaje complejos. el sistema alcanza un throughput de 1 Gigabit. Al utilizar dichas técnicas. se encuentran hasta 17 niveles de voltaje en el cable. la corrección del error de envío de Capa 1 (FEC) y una prudente selección de los niveles de voltaje. se encuentran nueve niveles de voltaje en el cable. tamaño físico pequeño y distancias y ancho de banda aumentados y sin repeticiones. La figura muestra una representación del sistema de circuitos que utiliza la Ethernet 1000BASE-T. Este flujo de tráfico crea colisiones permanentes en los pares de cables.
A diferencia de la mayoría de las señales digitales. la señal en el cable parece más analógica que digital. Con este gran número de estados.
permitiendo así la interoperabilidad entre todos los tipos de tecnologías antiguas. El estándar 802. Debido a la sobrecarga de esta codificación.
Debido a que el formato de trama y otras especificaciones de Ethernet de Capa 2 son compatibles con estándares anteriores. la velocidad de transferencia de datos sigue siendo 1000 mbps.
Las principales diferencias entre las versiones de fibra de 1000BASE-SX y 1000BASE-LX son los medios de enlace. Desplegar medios visuales
9.5.3ae y los estándares 802. no hay ningún tipo de contención de medios ni se necesita el CSMA/CD. sin la necesidad de retramado o conversiones de protocolo.Todas las versiones de 1000BASE-SX y 1000BASE-LX admiten la transmisión binaria full-duplex a 1250 mbps en dos hebras de fibra óptica.1 nanosegundos.3 para la Ethernet original son muy similares. los conectores y la longitud de onda de la señal óptica. El tiempo de bit ahora es de 0. La codificación de la transmisión se basa en el esquema de codificación 8B/10B. Estas diferencias se ilustran en la figura. la 10GbE puede proporcionar un mayor ancho de banda para redes individuales que sea interoperable con la infraestructura de red existente. Todas las demás variables de tiempo caen en su correspondiente lugar en la escala. Fast.
10Gbps se puede comparar con otras variedades de Ethernet de este modo:
El formato de trama es el mismo.
. Gigabit y 10 Gigabit Ethernet. La Ethernet de 10 Gigabits (10GbE) está evolucionando para poder utilizarse no sólo en las LAN sino también en las WAN y las MAN.3ae para incluir la transmisión en full-duplex de 10 Gbps en cable de fibra óptica.4 Ethernet: Opciones futuras Página 1: Se adaptó el estándar IEEE 802. Ya que sólo se utilizan conexiones de fibra óptica full-duplex.
Debido a estos problemas de rendimiento.1 Ethernet antigua: Utilización de hubs Página 1: En secciones anteriores. esta implementación de Ethernet clásica origina a menudo grandes niveles de colisiones en la LAN. vimos cómo la Ethernet clásica utiliza medios compartidos y Control de acceso al medio basado en contenciones.
Con 10Gbps Ethernet es posible crear redes de Ethernet flexibles. la velocidad de adopción por parte del mercado y el costo de los productos emergentes. En cambio. eficientes. a un costo punto a punto relativamente bajo. este tipo de LAN Ethernet tiene un uso limitado en las redes actuales.y
Se preserva la mayoría de las subcapas de IEEE 802. Esto obliga a todos los dispositivos de la LAN a compartir el ancho de banda de los medios.3 dentro de las Capas OSI 1 y 2.
Además. el hub reenvía todos los bits a todos los dispositivos conectados al hub. el IEEE y la Alianza de Ethernet de 10 Gigabits trabajan actualmente en estándares para 40.6. 100 e inclusive 160 Gbps. La Ethernet clásica utiliza hubs para interconectar los nodos del segmento de LAN.
. Los hubs no realizan ningún tipo de filtro de tráfico. confiables. Desplegar medios visuales
Si bien la Ethernet de 1 Gigabit es muy fácil de encontrar en el mercado y los productos de 10 Gigabits son cada vez es más fácil conseguir. Las tecnologías que se adopten dependerán de un número de factores que incluyen la velocidad de maduración de las tecnologías y de los estándares. Las implementaciones de Ethernet con hubs se utilizan generalmente en la actualidad en LAN pequeñas o LAN con pocos requisitos de ancho de banda. con algunos pocos agregados para incorporar enlaces de fibra de 40 km y la interoperabilidad con otras tecnologías en fibra.6 Hubs y switches
Cada nodo de una red basada en hubs debe esperar una oportunidad de transmisión para evitar colisiones. el ancho de banda promedio disponible para cada dispositivo disminuye. La figura ilustra algunas de los problemas que aquí se presentan.
En una red con hubs.El hecho de que los dispositivos compartan medios crea problemas importantes a medida que la red crece. Este tráfico perjudicial puede deberse a una velocidad incorrecta o a los ajustes de full-duplex de la NIC. Con cada dispositivo que se agrega al medio compartido. La latencia también se ve afectada por un retardo de la señal en los medios. Si cualquier dispositivo conectado al hub genera tráfico perjudicial. existe un límite para la cantidad de ancho de banda que los dispositivos pueden compartir. así como también por el retardo añadido por el procesamiento de las señales mediante hubs y repetidores.
La latencia de la red es la cantidad de tiempo que le lleva a una señal llegar a todos los destinos del medio.
Debido a que la Ethernet clásica comparte los medios. puede verse impedida la comunicación de todos los dispositivos del medio. mayor probabilidad de que los nodos no reciban las señales iniciales. cualquier dispositivo de la red puede potencialmente ocasionar problemas para otros dispositivos. el rendimiento se ve degradado.
. Con cada aumento de la cantidad de dispositivos en los medios. A mayor latencia. La latencia puede aumentar notablemente a medida que la distancia entre los nodos se extiende. El aumento de la longitud de los medios o de la cantidad de hubs y repetidores conectados a un segmento origina una mayor latencia. lo que aumenta las colisiones presentes en la red.
6. Desplegar medios visuales
9. todavía existe un ancho de banda compartido.
Una LAN puede tener un switch centralizado que conecta a hubs que todavía proporcionan conectividad a los nodos. Sin embargo.
Los switches proporcionan una alternativa para el entorno basado en contenciones de la Ethernet clásica. se produce una colisión y los paquetes se pierden. los switches se convirtieron rápidamente en una parte fundamental de la mayoría de las redes.2 Ethernet: Utilización de switches Página 1: En los últimos años. más tráfico.
En una LAN en la que se conecta un hub a un puerto de un switch. aumentan las posibilidades de colisión. generalmente. Desplegar medios visuales
. ambos nodos envían una señal de congestión. Los switches permiten la segmentación de la LAN en distintos dominios de colisiones. el switch aislará el segmento y limitará las colisiones para el tráfico entre los puertos del hub. Una red con una gran cantidad de nodos en el mismo segmento tiene un dominio de colisiones mayor y. lo que puede producir colisiones dentro del entorno compartido del hub. Estas topologías se muestran en la figura. A medida que aumenta la cantidad de tráfico en la red. un nodo no debería enviar un paquete a menos que la red esté libre de tráfico. Entonces. Cada puerto de un switch representa un dominio de colisiones distinto y brinda un ancho de banda completo al nodo o a los nodos conectados a dicho puerto. Con una menor cantidad de nodos en cada dominio de colisiones. una LAN puede tener todos los nodos conectados directamente a un switch. Cualquier parte de la red en donde los paquetes de dos o más nodos puedan interferir entre ellos se considera como un dominio de colisiones. O bien. se produce un aumento en el ancho de banda promedio disponible para cada nodo y se reducen las colisiones. Si dos nodos envían paquetes al mismo tiempo. esperan una cantidad de tiempo aleatoria y retransmiten sus paquetes.Según el CSMA/CD.
el rendimiento de la red aumenta notablemente.Página 2: Los nodos se conectan directamente
En una LAN en la que todos los nodos están conectados directamente al switch. los 10 nodos se conectan a un hub.
. En el segmento de red B. Cada nodo comparte el ancho de banda de 100 Mbps disponible. cada dispositivo tiene una conexión punto a punto dedicada entre el dispositivo y el switch.
Cada nodo dispone del ancho de banda de los medios completo en la conexión entre el nodo y el switch. cada una de ellas con 10 nodos. En el segmento de red A. sin contención de medios. los 10 nodos tienen el ancho de banda completo de 100 Mbps disponible. Con los switches. Las tres principales razones de este aumento son:
Ancho de banda dedicado a cada puerto Entorno libre de colisiones Operación full-duplex
Estas topologías físicas en estrella son esencialmente enlaces punto a punto. los hubs de Ethernet clásica forman un bus lógico. Esto significa que todos los nodos deben compartir el mismo ancho de banda para este bus. Debido a que un hub replica las señales que recibe y las envía a todos los demás puertos.
Haga clic en los factores de rendimiento de la figura. los 10 nodos se conectan a un switch. En este segmento. pueden compararse dos LAN de 100 mbps. Esto ofrece un promedio de 10 Mbps para cada nodo.
al mismo tiempo. Por ejemplo. el gasto destinado a la recuperación por colisiones se elimina casi por completo. Antes de que existieran los switches. recibir una trama a 100 Mbps. aproximadamente entre el 40% y el 50% del ancho de banda se consume en la recuperación por colisiones. A medida que la cantidad de nodos aumenta.
Una conexión punto a punto dedicada a un switch también evita contenciones de medios entre dispositivos. Con la característica full-duplex habilitada en una red Ethernet con switches. en la que prácticamente no hay colisiones. En una red Ethernet con switch. si la velocidad de la red es de 100 Mbps.
El uso de switches también le permite a una red funcionar como entorno de Ethernet fullduplex. cada nodo puede transmitir una trama a 100 Mbps y. la Ethernet sólo era half-duplex. el aumento del ancho de banda es importante.Incluso en este ejemplo de red pequeña. Esto le proporciona a la red con switches tasas de rendimiento notablemente mejoradas. Esta disposición efectivamente duplica la velocidad de transmisión cuando se le compara con la half-duplex. Esto implicaba que en un momento dado un nodo podía transmitir o recibir. la discrepancia entre el ancho de banda disponible para las dos implementaciones aumenta significativamente.
Gran parte de la Ethernet moderna utiliza switches para los dispositivos finales y funciona en full duplex. Debido a que los switches brindan mucho más throughput que los hubs y
La conexión entre el dispositivo y el switch está libre de colisiones. los dispositivos conectados directamente a los puertos del switch pueden transmitir y recibir simultáneamente con el ancho de banda completo de los medios. En una red Ethernet clásica de tamaño moderado que utiliza hubs. lo que permite que un nodo funcione con pocas colisiones o ninguna colisión.
le proporcionamos un modelo para comparar las colisiones presentes en redes basadas en hubs con el comportamiento libre de colisiones de los switches. En un curso posterior se presentarán más detalles y tecnologías adicionales relacionadas con la conmutación. las primeras redes evolucionaron hasta convertirse en las redes convergentes de la actualidad. la utilización de hubs disminuyó y el costo es cada vez menos un factor al momento de tomar decisiones de implementación.
La siguiente sección analiza el funcionamiento básico de los switches y cómo un switch logra el rendimiento mejorado del que ahora dependen nuestras redes. No obstante. La conexión se establece
Página 3: En esta actividad.aumentan el rendimiento tan notablemente. en algunos casos será suficiente con un hub de medios compartidos y estos productos permanecen en el mercado.6. Para muchas ubicaciones. Requisitos: las primeras redes LAN eran redes simples diseñadas para intercambiar archivos y compartir impresoras. En un principio. Desplegar medios visuales
9. A medida que el precio de los switches se redujo. Económicas. Las primeras redes Ethernet utilizaban hubs de UTP y muchas de ellas continúan funcionando en la actualidad.3 Switches: Reenvío selectivo Página 1: Los switches Ethernet reenvían selectivamente tramas individuales desde un puerto receptor hasta el puerto en el que esté conectado el nodo de destino. Este proceso de reenvío selectivo puede pensarse como la posibilidad de establecer una conexión punto a punto momentánea entre los nodos de transmisión y recepción. lo que originó una necesidad imperante de un mayor ancho de banda disponible para los usuarios individuales.
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para obtener más información. los switches resultaban bastante costosos. es justo preguntarse: ¿por qué no utilizamos switches en todas las LAN Ethernet? Existen tres razones por las que los hubs siguen utilizándose:
Disponibilidad: los switches de LAN no se desarrollaron hasta comienzos de la década de 1990 y no estuvieron disponibles hasta mediados de dicha década.
sin pérdidas debidas a colisiones o a las sobrecargas que se relacionan con la administración de colisiones.
El switch mantiene una tabla. Esto sucede porque un switch LAN almacena una trama entrante en la memoria búfer y después la envía al puerto correspondiente cuando dicho puerto está inactivo. Para cada trama entrante. Generalmente. Los switches
. De hecho. denominada tabla MAC que hace coincidir una dirección MAC de destino con el puerto utilizado para conectarse a un nodo. Básicamente. la tabla suele denominarse tabla del puente. independientemente de la disponibilidad del nodo receptor. verifica la FCS para detectar errores y reenvía la trama al puerto correspondiente para el nodo de destino. Durante este instante. Si se produce una coincidencia.
Un puente es un dispositivo que se utilizaba con mayor frecuencia en los inicios de la LAN para conectar dos segmentos de red física o para realizar un puente entre ellos. se le llama tabla de switch. la dirección MAC de destino en el encabezado de la trama se compara con la lista de direcciones de la tabla MAC.sólo durante el tiempo suficiente como para enviar una sola trama. el switch recibe toda la trama. esta conexión temporal no se establece entre los dos nodos de manera simultánea.
Para ser más precisos en términos técnicos. Por esta razón.
La tabla MAC puede denominarse de diferentes maneras. Este proceso se denomina almacenar y reenviar. Debido a que los nodos no tienen que esperar hasta que los medios estén inactivos. muchos de los procesos que realizan los switches LAN pueden contener las palabras bridge (puente) o bridging en su nombre. los nodos pueden enviar y recibir a la velocidad completa del medio.
Con la conmutación de almacenar y reenviar. el número de puerto de la tabla que se asoció con la dirección MAC se utiliza como puerto de salida para la trama. Debido a que la conmutación deriva de una tecnología más antigua denominada bridging transparente. esto hace que la conexión entre los hosts sea una conexión punto a punto. cualquier nodo que funcione en modo fullduplex puede transmitir en cualquier momento que tenga una trama. los dos nodos tienen una conexión de ancho de banda completa entre ellos y representan una conexión lógica punto a punto.
a la vez que permiten la conectividad del dispositivo final con la LAN.
. conmutación y puenteo. Muchas otras tecnologías se desarrollaron en torno a los switches LAN. Mediante un proceso de búsqueda. Si no existe ninguna entrada. los switches LAN Ethernet realizan cinco operaciones básicas:
Aprendizaje Actualización Saturación Reenvío selectivo Filtrado
La tabla MAC debe completarse con las direcciones MAC y sus puertos correspondientes.pueden utilizarse para realizar esta operación. Ahora.
A medida que cada trama ingresa al switch. Muchas de estas tecnologías se presentarán en otro curso. Desplegar medios visuales
Página 2: Operación del switch
Para lograr su fin. Por lo tanto. Utilizamos puentes inalámbricos para interconectar dos segmentos de red inalámbrica. Un entorno en el que prevalecen los puentes son las redes inalámbricas. el switch puede utilizar esta asignación para reenviar tramas a este nodo. el switch analiza la dirección MAC de origen. El proceso de aprendizaje permite que estos mapeos se adquieran dinámicamente durante el funcionamiento normal. el switch determina si la tabla ya contiene una entrada para esa dirección MAC. encontrará que la industria de networking utiliza ambos términos. el switch crea una nueva entrada en la tabla MAC utilizando la dirección MAC de origen y asocia la dirección con el puerto en el que llegó la entrada.
el switch envía la trama a todos los puertos.
En algunos casos. Este proceso se denomina filtrado de la trama. un proceso comienza una cuenta regresiva utilizando la marca horaria como el valor inicial. Uno de los usos del filtrado ya se describió: un switch no reenvía una trama al mismo puerto en el que llega.Las entradas de la tabla MAC que se adquirieron mediante el proceso de Aprendizaje reciben una marca horaria. excepto al puerto en el que llegó la trama. el switch envía la trama al nodo de destino a través del puerto indicado.
El reenvío selectivo es el proceso por el cual se analiza la dirección MAC de destino de una trama y se le reenvía al puerto correspondiente. La saturación también se utiliza para tramas que se envían a la dirección MAC de broadcast. El proceso que consiste en enviar una trama a todos los segmentos se denomina saturación. dicha dirección se hace coincidir con una entrada de la tabla MAC y la trama se reenvía al puerto correspondiente. Cuando una trama de un nodo llega al switch y el switch ya aprendió su dirección MAC. El switch no reenvía la trama al puerto en el que llegó la trama porque cualquier destino de ese segmento ya habrá recibido la trama.
Si el switch no sabe a qué puerto enviar una trama porque la dirección MAC de destino no se encuentra en la tabla MAC. la trama no se reenvía. Si una trama no aprueba la verificación CRC. dicha trama se descarta. Esta acción se denomina reenvío. Un switch tiene configuraciones de seguridad para bloquear tramas hacia o desde direcciones MAC selectivas o puertos específicos. Otra razón por la que una trama se filtra es por motivos de seguridad. El switch también descartará una trama corrupta. La marca horaria se utiliza como instrumento para eliminar las entradas antiguas de la tabla MAC. En lugar de saturar la trama hacia todos los puertos. Una vez que el valor alcanza 0. la entrada de la tabla se actualizará la próxima vez que el switch reciba una trama de ese nodo en el mismo puerto.
. Ésta es la función principal del switch. Después de que se crea una entrada en la tabla MAC.
Cuando se envía un paquete a la capa de Enlace de datos para que se encapsule en una trama.1 El Proceso de ARP: Mapeo de direcciones IP a direcciones MAC Página 1: El protocolo ARP ofrece dos funciones básicas:
Resolución de direcciones IPv4 a direcciones MAC Mantenimiento de una caché de las asignaciones
Para que una trama se coloque en los medios de la LAN.
.6.7. debe contar con una dirección MAC de destino. La tabla ARP se almacena en la RAM del dispositivo. Desplegar medios visuales
9. el nodo consulta una tabla en su memoria para encontrar la dirección de la capa de Enlace de datos que se mapea a la dirección IPv4 de destino. Comparación de hubs y switches Página 1: Desplegar medios visuales
Página 2: En esta actividad. Esta tabla se denomina tabla ARP o caché ARP.Desplegar medios visuales
9. tendrá la oportunidad de visualizar y comprobar el comportamiento de los switches en una red.
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para obtener más información.4 Ethernet.
Otra manera en la que un dispositivo puede obtener un par de direcciones es emitir una solicitud de ARP. Las entradas estáticas de la tabla ARP no caducan con el tiempo y deben eliminarse en forma manual. que simplemente significa que usted puede localizar una dirección IP en la tabla y descubrir la dirección MAC correspondiente. Una es monitorear el tráfico que se produce en el segmento de la red local. pueden ingresarse entradas estáticas de asignaciones en una tabla ARP. El nodo que recibe la trama y que identifica la dirección IP como si fuera la suya responde enviando un paquete de respuesta de ARP al emisor como una trama unicast. el nodo utiliza la dirección MAC como la MAC de destino en la trama que encapsula el paquete IPv4. A medida que un nodo recibe tramas de los medios. la entrada para este dispositivo se elimina de la tabla ARP.
Además. el dispositivo completa la tabla ARP con los pares de direcciones. puede registrar las direcciones IP y MAC de origen como mapeos en la tabla ARP. pero esto no sucede con frecuencia.
. un nodo transmisor intenta localizar en la tabla ARP la dirección MAC asignada a un destino IPv4. Si un dispositivo no recibe una trama de un dispositivo determinado antes de que venza la marca horaria. Existen dos maneras en las que un dispositivo puede reunir direcciones MAC. El ARP envía un broadcast de Capa 2 a todos los dispositivos de la LAN Ethernet. La trama se codifica entonces en los medios de la red.Cada entrada o fila de la tabla ARP tiene un par de valores: una dirección IP y una dirección MAC.
Para comenzar el proceso. La tabla ARP almacena el mapeo de los dispositivos de la LAN local en la memoria caché. A medida que las tramas se transmiten en la red. La trama contiene un paquete de solicitud de ARP con la dirección IP del host de destino. La relación entre los dos valores se denomina mapa. Si este mapa está almacenado en la tabla. Esta respuesta se utiliza entonces para crear una entrada nueva en la tabla ARP.
Estas entradas dinámicas en la tabla ARP tienen una marca horaria similar a la de las entradas de la tabla MAC de los switches.
Si el dispositivo es un dispositivo intermediario.2 El proceso de ARP: Destinos fuera de la red local Página 1:
. un router. Desplegar medios visuales
9. como por ejemplo. Si no encuentra la entrada.
Los procesos ARP envían entonces un paquete de solicitud de ARP para descubrir la dirección MAC del dispositivo de destino de la red local.
En la práctica de laboratorio. Los paquetes para esa dirección IPv4 pueden ahora encapsularse en tramas.Creación de la trama
¿Qué hace un nodo cuando debe crear una trama y la caché ARP no contiene una asignación de una dirección IP hacia una dirección MAC de destino? Cuando el ARP recibe una solicitud para mapear una dirección IPv4 a una dirección MAC. Se crea un mapa en la tabla ARP. Esta falla de encapsulación se informa a las capas superiores del dispositivo.
Si ningún dispositivo responde a la solicitud de ARP.7.
Haga clic en los números de los pasos que aparecen en la figura para ver el proceso que se utiliza para obtener la dirección MAC de un nodo de la red física local. Si un dispositivo que recibe la solicitud tiene la dirección IP de destino. el paquete se descarta porque no puede crearse una trama. las capas superiores pueden optar por responder al host de origen con un error en un paquete ICMPv4. utilizará Wireshark para observar las solicitudes y respuestas de ARP en toda una red. responde con una respuesta ARP. la encapsulación del paquete IPv4 no se realiza y los procesos de Capa 2 notifican al ARP que necesita un mapa. busca el mapa almacenado en su tabla ARP.
Para proporcionar una dirección MAC para estos hosts. el origen utiliza el proceso de ARP para determinar una dirección MAC para la interfaz del router que sirve de gateway. Si el host receptor no se encuentra en la misma red.
Haga clic en los números de pasos que aparecen en la figura para ver el proceso que se utiliza para obtener la dirección MAC del gateway. Si el host IPv4 de destino se encuentra en la red local. el dispositivo envía solicitudes de ARP para direcciones IPv4 que no se encuentran en la red local en vez de solicitar la dirección MAC asociada a la dirección IPv4 del gateway. el proceso de ARP normal enviará una solicitud de ARP para recuperar la dirección MAC asociada con la dirección IP de la interfaz del router. el nodo de origen necesita enviar la trama a la interfaz del router que es el gateway o el siguiente salto que se utiliza para llegar a dicho destino. Cuando un host crea un paquete para un destino. una interfaz de router puede utilizar un ARP proxy
. la trama utilizará la dirección MAC de este dispositivo como la dirección MAC de destino. Desplegar medios visuales
Página 2: ARP proxy
Hay ocasiones en las que un host puede enviar una solicitud de ARP con el objetivo de asignar una dirección IPv4 fuera del alcance de la red local.
Si el host IPv4 de destino no se encuentra en la red local.Todas las tramas deben enviarse a un nodo de un segmento de red local. En estos casos. El nodo de origen utilizará la dirección MAC del gateway como dirección de destino para las tramas que contengan un paquete IPv4 dirigido a hosts que se encuentren en otras redes.
La dirección de gateway de la interfaz del router se almacena en la configuración IPv4 de los hosts. compara la dirección IP de destino con su propia dirección IP para determinar si las dos direcciones IP se encuentran en la misma red de Capa 3.
En caso de que la entrada de gateway no se encuentre en la tabla.
16. Si el ARP proxy se desactiva en la interfaz del router. el host A enviará una solicitud de ARP para esa dirección IPv4.100) y el Host D (172.16.16.
Otro uso que se le puede dar a un proxy ARP es cuando un host no está configurado con un gateway predeterminado.200). una interfaz de router actúa como si fuera el host con la dirección IPv4 solicitada por la solicitud de ARP.0.10.
Como se muestra en la figura. El ARP proxy puede ayudar a que los dispositivos de una red alcancen subredes remotas sin la necesidad de configurar el enrutamiento o un gateway por defecto. En estas implementaciones. Como resultado.1 a 172. Esto significa que la caché de ARP del dispositivo solicitante contendrá la dirección MAC del gateway mapeada a cualquier dirección IP que no se encuentre en la red local.16.para responder en nombre de estos hosts remotos.
Uno de los usos que se le da a dicho proceso es cuando una implementación más antigua de IPv4 no puede determinar si el host de destino se encuentra en la misma red lógica que el origen. Esto ocurre generalmente cuando un host se configura con una máscara inapropiada. El router puede utilizar un ARP proxy para responder a las solicitudes de dirección IPv4 del Host C (172.0 /24. el router acepta la responsabilidad de enrutar paquetes al destino "real". Este host cree que está directamente conectado a la red 172.16. estos hosts no pueden comunicarse fuera de la red local.20.
.0. el ARP siempre envía solicitudes de ARP para la dirección IPv4 de destino.16.20. Al "simular" su identidad. el host A se configuró en forma indebida con una máscara de subred /16.254.
Cuando se intenta comunicar con cualquier host IPv4 en el intervalo de 172. Con el proxy ARP.
Otro caso en el que se utiliza un proxy ARP es cuando un host cree que está directamente conectado a la misma red lógica que el host de destino.255. el host A tendrá entradas para estas direcciones asignadas a la dirección MAC de la interfaz e0 del router (00-00-0c94-36-ab).0 /16 en vez de a la subred 172.
También pueden utilizarse comandos para eliminar manualmente todas o algunas de las entradas de la tabla ARP. a pesar de su nombre.com/en/US/tech/tk648/tk361/technologies_tech_note09186a0080094adb.3 El proceso de ARP: Eliminación de mapeos de direcciones Página 1: Para cada dispositivo.cisco.
http://www. Su funcionamiento es transparente para aplicaciones y usuarios de capa superior. algunos sistemas operativos de Windows almacenan las entradas de caché de ARP durante 2 minutos. no invoca en absoluto la ejecución del Protocolo de resolución de direcciones. Desplegar medios visuales
9.4 Broadcasts de ARP: Problemas Página 1:
En la práctica de laboratorio para esta sección. un temporizador de caché ARP elimina las entradas ARP que no se hayan utilizado durante un período de tiempo especificado. Los tiempos difieren dependiendo del dispositivo y su sistema operativo. Si la entrada se utiliza nuevamente durante ese tiempo. Sólo se utiliza para mostrar. shtml Desplegar medios visuales
9.De manera predeterminada. utilizará el comando arp para visualizar y borrar los contenidos de la caché ARP de una computadora. El dispositivo integra el servicio ARP dentro del protocolo IPv4 y lo implementa. Después de eliminar una entrada.7. el proceso para enviar una solicitud de ARP y recibir una respuesta ARP debe ocurrir nuevamente para ingresar la asignación en la tabla ARP. los routers de Cisco poseen un proxy ARP habilitado en las interfaces LAN. Observe que este comando. agregar o eliminar las entradas de la tabla ARP. Por ejemplo. el temporizador ARP para esa entrada se extiende a 10 minutos.7.
estos broadcasts tendrían probablemente un impacto mínimo en el rendimiento de la red. podría haber una disminución del rendimiento durante un período de tiempo breve. La suplantación ARP o el ARP poisoning es una técnica que utiliza un atacante para introducir una asociación de direcciones MAC incorrecta en una red emitiendo solicitudes de ARP falsas. Desplegar medios visuales
En algunos casos.8 Prácticas de laboratorio del capítulo
9. Sin embargo. Las direcciones MAC autorizadas pueden configurarse en algunos dispositivos de red para que limiten el acceso a la red para sólo los dispositivos indicados.8.1 Laboratorio: Protocolo de resolución de direcciones (ARP) Página 1:
. si un gran número de dispositivos se encendiera y todos comenzaran a acceder a los servicios de la red al mismo tiempo. el uso del ARP puede ocasionar un riesgo potencial de seguridad. se minimizará todo impacto en la red.
Una manera de evitar la suplantación ARP es configurar asociaciones de ARP estáticas manualmente. Por ejemplo. podría haber demoras.
Sin embargo. En una red comercial típica. El individuo falsifica la dirección MAC de un dispositivo y de esta manera las tramas pueden enviarse a la dirección equivocada. una vez que los dispositivos envían los broadcasts de ARP iniciales y que aprenden las direcciones MAC necesarias. si todos los estudiantes de una práctica de laboratorio inician sesión en computadoras del aula e intentan acceder a Internet al mismo tiempo.Sobrecarga en los medios
Todos los dispositivos de la red local reciben y procesan una solicitud de ARP debido a que es una trama de broadcast.
Esta práctica de laboratorio introduce el comando de utilidad arp de Windows para analizar y cambiar las entradas de caché ARP de una computadora host. Desplegar medios visuales
Página 2: En esta actividad utilizará Packet Tracer para analizar las direcciones MAC almacenadas y su asociación con puertos del switch.
Haga clic en el ícono Laboratorio para obtener más detalles.
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para iniciar dicha actividad.
Haga clic en el ícono Laboratorio para obtener más detalles.2 Laboratorio: Examen de la tabla MAC de un switch Cisco Página 1: En esta práctica de laboratorio. Desplegar medios visuales
Página 2: En esta actividad. se conectará a un switch a través de una sesión Telnet. A continuación. Desplegar medios visuales
9. utilizará Packet Tracer para analizar y cambiar entradas de caché ARP en una computadora host. se utiliza Wireshark para capturar y analizar intercambios ARP entre los dispositivos de red.8. iniciará sesión y utilizará los comandos del sistema operativo requeridos para analizar las direcciones MAC almacenadas y su asociación con puertos del switch.
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para iniciar dicha actividad. A continuación. Su estructura de trama común se implementó a través de una variedad de tecnologías de medios.
Página 2: En esta actividad.9 Resumen del capítulo
9. Desplegar medios visuales
9. se captura y analiza una sesión Telnet entre una computadora host y un switch para determinar el contenido de la trama.8. utilizará Packet Tracer para analizar tramas que se originan en un switch.3 Laboratorio: Dispositivo intermediario como dispositivo final Página 1: Esta práctica de laboratorio utiliza Wireshark para capturar y analizar tramas para determinar qué nodos de la red originaron las tramas.1 Resumen y revisión Página 1: Ethernet es un protocolo de acceso de red TCP/IP efectivo y ampliamente utilizado. lo que la convierten en el protocolo LAN que más se utiliza en la actualidad.
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para iniciar dicha actividad.9. tanto de cobre como de fibra.
Dado que era una tecnología de medios compartidos.2/3. continuará creando un modelo más complejo de la red de prácticas de laboratorio de Exploration. Sin embargo. las versiones actuales y futuras funcionan inherentemente como enlaces de comunicaciones full-duplex y no necesitan administrar la contención de medios con tanta precisión. multicast y broadcast. El reemplazo de hubs por switches en la red local redujo las probabilidades de colisiones de tramas en enlaces halfduplex.Como implementación de los estándares IEEE 802.
Instrucciones para las habilidades de integración del Packet Tracer (PDF)
Haga clic en el ícono del Packet Tracer para iniciar dicha actividad. Desplegar medios visuales
Página 2: Desplegar medios visuales
Página 3: En esta actividad. Desplegar medios visuales
Página 4: Para aprender más Preguntas de reflexión
El direccionamiento de Capa 2 proporcionado por Ethernet admite comunicaciones unicast. la trama de Ethernet proporciona direccionamiento MAC y comprobación de errores. La Ethernet utiliza el Protocolo de resolución de direcciones para determinar las direcciones MAC de los destinos y asignarlas con direcciones de capa de red conocidas. la Ethernet inicial debía aplicar un mecanismo CSMA/CD para administrar la utilización de los medios por parte de dispositivos múltiples.
Analice los desafíos físicos y operacionales que Ethernet debe subsanar para poder aplicarse completamente a esta área.10 Examen del capítulo
9. que inicialmente se utilizaba sólo para redes de comunicación de datos.1 Examen del capítulo Página 1: Desplegar medios visuales
Ir al siguiente Ir al anterior Desplazarse hacia arriba
.Explique el movimiento de Ethernet desde la tecnología LAN hasta convertirse también en una tecnología metropolitana y de área amplia. ¿Qué hizo que esto fuera posible?
La Ethernet. Desplegar medios visuales
9.10. también se aplica actualmente en networking de control industrial de tiempo real.
AboutBrowse booksSite directoryAbout ScribdMeet the teamOur blogJoin our team!Contact UsPartnersPublishersDevelopers / APILegalTermsPrivacyCopyrightSupportHelpFAQAccessibilityPressPurchase helpAdChoicesMembershipsJoin todayInvite FriendsGiftsCopyright © 2016 Scribd Inc. .Terms of service.Accessibility.Privacy.Mobile Site.Site Language: English中文EspañolالعربيةPortuguês日本語DeutschFrançaisTurkceРусский языкTiếng việtJęzyk polskiBahasa indonesia9 Ethernet by Alberto García1.8K viewsEmbedDownloadRead on Scribd mobile: iPhone, iPad and Android.Copyright: Attribution Non-Commercial (BY-NC)List price: $0.00Download as DOCX, PDF, TXT or read online from ScribdFlag for inappropriate contentMore informationShow less
Documents similar to 9 EthernetExamen Tablas Swichtby pdiazb45Introduccion a Ethernetby Karla JimenezUnidad III Lineamientos Metodologicos SQAby Orlando J Fernandes RMore from Alberto GarcíaGimpby Alberto GarcíaContrato Auditoria aby Alberto GarcíaDiapositivas Derivadasby Alberto García

References: resolución 
 resolución 

Resolución 
 resolución 
 resolución 
 resolución