PDF de programación - Ethernet

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Ethernet

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es

Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación

Temario

Introducción

1.
2. Arquitecturas, protocolos y estándares
3. Conmutación de paquetes

•
•
•

Arquitectura de protocolos para LANs
Ethernet
Protocolos de Internet

4. Conmutación de circuitos
5. Tecnologías
6. Control de acceso al medio en redes de área local
7. Servicios de Internet

Objetivo

• Ethernet como tecnología LAN

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Contenido

• Tecnologías
• Equipos activos:

– Repetidores
– Hubs
– Puentes
– Conmutadores

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Tecnologías

Ethernet “original”

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“Thick Ethernet”

10Base5
•
• Coaxial grueso (amarillo)
• 5 → 500m (entre repetidores)

DTE

Interfaz Ethernet

Cable AUI

Transceiver (MAU)

MAU = Medium Attachment Unit
MDI = Medium Dependent Interface
AUI = Attachment Unit Interface
DTE = Data Terminal Equipment

Coaxial grueso (Physical Medium)

Terminador

50Ω

Tap (MDI)

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Tecnologías Ethernet

“Thinnet” o “Cheapernet”
IEEE 802.3a

10Base2
•
•
• Coaxial fino y flexible (negro)
• 2 → 185m (entre repetidores)
• Transceiver opcional (más barato)

Transceiver

Conector AUI

Una “T”

Conector BNC

Coaxial fino

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Tecnologías Ethernet

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10Base-T
•
IEEE 802.3i
• Cables de par trenzado
• Topología física en estrella
– Elemento central = “Hub”

• Topología lógica en bus

DTE

DCE

DTE = Data Terminal Equipment
DCE = Data Communications Equipment

Tecnologías Ethernet

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10Base-T
• Transceiver opcional
• Conector RJ-45
• Límite 100m

Conector AUI

Conector RJ-45

Cable de par trenzado

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Tecnologías Ethernet

Cable de par trenzado
• Ethernet 10Base-T emplea 2 pares de al menos categoría 3
• Un par transmisión, otro recepción
• En un hub las posiciones de los pares están intercambiadas

(DTE)

(DCE)

Tecnologías Ethernet

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Cable de par trenzado
•
dos

conectar

Para
PCs
directamente se necesita un cable
cruzado

• Un puerto de un router es como el

(DTE)

(DTE)

de un PC

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Tecnologías Ethernet

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10BaseFL
• Fibra óptica (Fiber optic Link)
•
•
• Hasta 2 Km con F.O. multimodo
• Usado en:

IEEE 802.3j
Inmune a interferencias electromagnéticas

– El backbone de una LAN
– Cableado vertical
– Larga distancia a un host

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Repetidores

•
•
•
•
•

“Repetidor”
“Hub”
“Hub repetidor”
“Concentrador”
“Concentrador de cableado”

• Nivel 1 OSI (nivel físico)
• Regeneración de la señal

eléctrica

• No tienen direcciones MAC
• No modifican las tramas

Network Layer

Link Layer

Physical Layer

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Repetidores

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• Unir “segmentos” Ethernet formando un solo “dominio de

colisión”

• Exceder los límites de distancia y número de hosts conectados

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Repetidor

Máximo 500m

Máximo 500m

Repetidores

• Unir

“segmentos” Ethernet

“dominio de colisión”

formando un solo

• Exceder los límites de distancia y número de hosts

conectados

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Conexión de hubs 10Base-T
idéntica
• Los puertos de ambos hubs

tienen

disposición de pares
Interconexión mediante cable cruzado

•

Cable cruzado

Conexión de hubs 10Base-T

• Muchos hubs poseen un puerto de “uplink”
• Este puerto tiene los pares como un PC
• Se puede conectar mediante cable recto a un puerto normal de

otro hub

Cable recto

• Podría conectarse un PC a uno de estos puertos mediante un

cable cruzado

Interconexión de repetidores
• Pueden tener interfaces de diferentes tecnologías de

nivel físico (coaxial, par trenzado)

• Límites en el número de ellos que puede haber entre

dos hosts

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Tecnologías Ethernet

IEEE 802.3u

100Base-TX (Fast Ethernet)
•
• MII = Medium Independent Interface
• Cables de par trenzado Cat.5 (100m)
• Transceiver opcional
• Conector RJ-45

Conector MII

Conector RJ-45

Cable de par trenzado

Tecnologías Ethernet

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2 pares Cat.5 (100m)

100Base-TX (Fast Ethernet)
•
• Topología física en estrella
– Elemento central = “Hub”

• Topología lógica en bus

Tecnologías Ethernet

100Base-FX
• Fibra multimodo
• 2 Km (full-duplex)
• 412 m (half-duplex)
• En monomodo 10Km

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ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS
Área de Ingeniería Telemática

Puentes

Necesidad

• Queremos aumentar las distancias (unir

LANs alejadas)

• Exceder los límites de número de hosts
• Mejorar utilización del medio
• Alternativas

– Routers
– Puentes

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Puentes

• Repetidores unen segmentos Ethernet a

nivel físico ⇒ un dominio de colisión

• Puentes unen segmentos Ethernet a nivel

de enlace

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Hub

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Dominio de colisión

Red

Enlace

Físico

Medio

Hub

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Puente

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Dominio de colisión

Dominio de colisión

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Puentes

•

Idealmente de un dominio a otro reenvían solo las
tramas dirigidas a estaciones del otro dominio

Red

Enlace

Físico

Medio

A → B

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Hub

Hub

B

Puente

C → A

C

Hub

Hub

Dominio de colisión

Dominio de colisión

Puentes

Puente

Hub

Hub

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Dominio de colisión

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Bridged Local Area Network

• La denominación de LAN

indistintamente

se

suele usar

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Puentes : ¿Cómo?

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Dominio de colisión

Dominio de colisión

Funcionamiento
• Conectado como una estación normal
• Modo promiscuo
• Reenvía las tramas dirigidas a estaciones conectadas a otro dominio
• No altera la trama (se mantienen las direcciones MAC origen y destino,

el Ethertype, los datos y el CRC, es decir, todo)

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Puentes

Puente

Hub

Hub

Hub

Hub

Dominio de colisión

Dominio de colisión

• Conmutador de paquetes (mayor latencia)
•
• Transparente para las estaciones

Las colisiones no se propagan (dominios de colisión separados)

– La LAN resultado se comporta lógicamente como un solo segmento

• Número entre dos estaciones no está limitado:

– Permite agrandar la red más allá de los límites de Ethernet.

• Pueden unir redes de diferente tecnología 802
• Separación de carga

Puentes: Arquitectura

• IEEE 802.1D
• Las direcciones están en el subnivel MAC así

que el puente funciona en ese subnivel

Hub

Hub

Puente

Red
(o LLC)
MAC

Físico

MA