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


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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

•  CSMA/CD

7.  Servicios de Internet

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Ethernet


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Ethernet
•  Tecnología de LAN ampliamente extendida
•  Simple de instalar
•  Barata
•  Múltiples medios físicos (coaxial, par trenzado, fibra)
•  Ha ido aumentado su velocidad (10Mbps → 100Gbps)


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Ethernet “original”

•  ¿Quién?
•  Bob Metcalfe. Años 70-80. Xerox Palo Alto Research Center,

¿Dónde? ....

¿Cuándo?

California

•  Posteriormente fundador de 3Com
•  10Mbps
•  Thick Ethernet o 10Base5
•  Topología en bus
•  Estándar DIX (Digital, Intel, Xerox)


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Ethernet “original”

“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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Topología en bus

Ventajas:
•  Barata y fácil de implementar
•  Requiere menos cableado que otras
•  Se pueden añadir nuevos nodos sin disturbiar el

tráfico

Topología en bus

Desventajas:
•  Es difícil encontrar fallos en el cableado
•  Un corte en el bus puede aislar segmentos o ser fatal

para la LAN


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ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

CSMA/CD


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Subnivel MAC

CSMA/CD
•  Carrier Sense Multiple Access

/

Colision Detection

•  Canal inactivo: transmitir la trama
•  C. ocupado: retrasar la transmisión
•  Debido al retardo puede que un
nodo no note que otro está
transmitiendo

•  Detecta si se produce una colisión

mientras transmite

•  Si hay colisión reintenta tras un

tiempo aleatorio (backoff)

•  Ejemplo (. . .)

A

B

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ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Formatos


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Trama IEEE

IEEE 802.3 (MAC)

• 
•  Formato de la trama
–  Direcciones MAC
–  Longitud
–  Datos
–  CRC

•  Campo Longitud (de lo que le sigue, sin el CRC)

LLC
MAC

Físico

Medio

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Addr


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Bytes:

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2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



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Sentido de transmisión


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Direcciones MAC

•  Única por tarjeta (“a fuego”)
•  6 bytes (ej: 00:00:0C:95:7A:EA)
•  Espacio plano de direcciones
•  Gestionadas por el IEEE
•  Los primeros 24 bits identifican al fabricante

00:00:0C (y otros) = Cisco Systems; 00:00:63 = HP
00:20:AF (y otros) = 3Com

Dest
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Src
Addr


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Bytes:

6

6

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



C
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C

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Direcciones MAC

•  Tipos de direcciones

–  Individual/Grupo: octavo bit está a 0/1
–  Broadcast: todos los bits están a 1
–  Universal/Local: séptimo bit está a 0/1


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Src
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Bytes:

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6

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



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Trama IEEE

IEEE 802.3 + 802.2 (LLC)

• 
•  Unacknowledged connectionless

LLC
MAC

Físico

Medio

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Src
Addr



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802.2 LLC


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Bytes:

6

6

1 1 1

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



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Trama IEEE

IEEE 802.3 + 802.2 (LLC/SNAP)

• 
•  MTU 1.492 bytes

Dest
Addr

Src
Addr


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802.2 SNAP

802.2 LLC

)
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(

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(

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)
3
(

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Org
Code

LLC/SNAP

MAC

Físico

Medio

38-1492Bytes

Datos

Bytes:

6

6

1 1 1 3 2

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



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Trama IEEE

IEEE 802.3 + 802.2 (LLC/SNAP)

• 
•  MTU 1.492 bytes
•  Ethertype 2048 (0x0800) = IP
• 

IP sobre 802 en RFC 1042

Dest
Addr

Src
Addr


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802.2 SNAP

802.2 LLC

)
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(

P
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P
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(

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Org
Code
(000)


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LLC/SNAP

MAC

Físico

Medio

38-1492Bytes

Datos

Bytes:

6

6

1 1 1 3 2

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



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Estándar DIX (Ethernet II)



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•  No emplea subnivel LLC
•  Todos los Ethertype > 1.500
•  Hoy en día integrado en el estándar 802.3
•  Formato más frecuente
•  MTU 1500 bytes
• 

IP sobre EthernetII en RFC 894

Enlace
(MAC)

Físico

Medio

Dest
Addr

Src
Addr


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802.2 SNAP

802.2 LLC

)
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(

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)
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(

P
A
S
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)
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C

Org
Code
(000)


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Bytes:

6

6

2

1 1 1 3 2

Dest
Addr

Src
Addr


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38-1492Bytes

Datos

46-1500Bytes

Datos



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ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Tecnologías


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Ethernet “original”

“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

10Base-T
• 
IEEE 802.3i
•  Cables de par trenzado cat. 3
•  Topología física en estrella
–  Elemento central = “Hub”

•  Topología lógica en bus
•  Transceiver opcional
•  Conector RJ-45
•  Cable máximo 100 m

Conector AUI

DTE

Conector RJ-45

DTE = Data Terminal Equipment
DCE = Data Communications Equipment

Cable de par trenzado

DCE


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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)


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Tecnologías Ethernet

Cable de par trenzado
•  Para
dos

conectar

PCs
directamente se necesita un cable
cruzado

•  Un puerto de un router es como el

(DTE)



(DTE)

de un PC


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