Ethernet hugo

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Ethernet hugo

  1. 1. ETHERNET<br />
  2. 2. Historia <br />En 1970, mientras Abramson montaba la red ALOHA en Hawaii, un estudiante recién graduado en el MIT llamado Robert Metcalfe se encontraba realizando sus estudios de doctorado en la Universidad de Harvard trabajando para ARPANET, que era el tema de investigación candente en aquellos días. Ese artículo se convertiría en su tesis doctoral, que presentó en 1973. La idea básica era muy simple: las estaciones antes de transmitir deberían detectar si el canal ya estaba en uso (es decir si ya había 'portadora'), en cuyo caso esperarían a que la estación activa terminara.<br />
  3. 3. En 1975 Metcalfe y Boggs describieron Ethernet en un artículo que enviaron a Communications of the ACM (Associationfor Computing Machinery), publicado en 1976. En él ya describían el uso de repetidores para aumentar el alcance de la red. En 1977 Metcalfe, Boggs y otros dos ingenieros de Xerox recibieron una patente por la tecnología básica de Ethernet, y en 1978 Metcalfe y Boggs recibieron otra por el repetidor. En esta época todo el sistema Ethernet era propiedad de Xerox.<br />
  4. 4. Que es ethernet<br />Ethernet es un estándar de redes de computadoras de área local con acceso al medio por contienda CSMA/CD es (“Acceso Múltiple por Detección de Portadora con Detección de Colisiones"), es una técnica usada en redes Ethernet para mejorar sus prestaciones. El nombre viene del concepto físico de ether. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.<br />La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.<br />
  5. 5. Evolución de los estándares Ethernet<br />Xerox Palo Alto Research Center: Robert M. Metcalfe, 2.94 Mbps. (1972)<br />DEC-Intel-Xerox (DIX Ethernet Statndard): Ethernet V1, 10 Mbps (1980)<br />DEC-Intel-Xerox (DIX V2.0): Ethernet V2, 10 Mbps (1982)<br />Novell-NetWare: Ethernet propietario (1983)<br />Instituteof Electrical and ElectronicsEngineers (IEEE 802.3): 802.3 CSMA/CD, 10 Mbps (1985) -www.ieee.org-<br />IEEE 802.3a-1985: cable coaxial delgado a 10 Mbps, IEEE 802.3c-1985 especificaciones de un repetidor 10 Mbps.<br />IEEE 802.3d-1987: enlace de fibra óptica, 10 Mbps (hasta 1000 m de distancia)<br />
  6. 6. Evolución de los Estándares Ethernet<br />
  7. 7. Capas IEEE dentro del modelo OSI<br />IEEE<br />802.2<br />Subcapa de Control de<br />Enlace Lógico (LLC)<br />Nivel OSI<br />ENLACE<br />Aplicación<br />7<br />Subcapa de Control de <br />Acceso al Medio (MAC)<br />Presentación<br />6<br />Ethernet 802.3<br />Sesión<br />5<br />Subcapas de <br />Señalización física<br />Transporte<br />4<br />FÍSICA<br />Red<br />3<br />Enlace<br />2<br />Especificaciones <br />del medio<br />Física<br />1<br />Los estándares para Ethernet (IEEE 802.3) especifican -mediante subcapas- <br />elementos que se encuentran en ubicados en las capas 1 y 2 del modelo OSI<br />
  8. 8. IEEE 802 EN OSI<br />
  9. 9. Identificadores IEEE<br />10<br />Base<br />T<br />Información sobre <br />el medio físico<br />(Par trenzado)<br />Rapidez de transmisión<br />(10 Mega bits por segundo)<br />Tipo de señalización utilizada<br />(Base Band: Significa que a través <br />del medio sólo se presta un servicio:<br />transportar señales Ethernet <br />La IEEE asignó identificadores a los diferentes medios que puede utilizar Ethernet. Este identificador consta de tres partes:<br />
  10. 10. Identificadores IEEE<br />10Base5: Sistema original. Coaxial grueso. Transmisión banda base, 10Mbps y la máxima longitud del segmento es 500 m.<br />10Base2: Coaxial delgado. 10 Mbps, transmisión banda base y la máxima longitud del segmento es de 185 m.<br />FOIRL (Fiber Optic Inter-Repeater Link) Fibra óptica multimodo, 10 Mbps, banda base, hasta 1000 m de distancia.<br />10Broad36: Diseñado para enviar señales 10 Mbps sobre un sistema de cable de banda amplia hasta una distancia de 3600 metros (actualmente reemplazado por sistema de fibra óptica).<br />Un sistema broadband -banda amplia- soporta múltiples servicios sobre un mismo cable al utilizar frecuencias separadas. La televisión por cable es un ejemplo de un sistema broadband pues lleva múltiples canales de televisión sobre el mismo cable.<br />
  11. 11. Identificadores IEEE<br />1Base5: Par trenzado a 1 Mbps -que no fue muy popular-. Fue reemplazado por 10BaseT, pues tenía mejor desempeño.<br />10Base-T: La “T” quiere decir “twisted”, par trenzado. Opera sobre dos pares de cableados categoría 3 o superior. <br />El guión se utiliza ahora para evitar que, en inglés, se pronucie como “10 basset” que recuerda cierta raza de perros. La pronunciación correcta es “ten base tee”. <br />10Base-F: La “F” quiere decir fibra óptica:<br />Define tres conjuntos de especificaciones:<br />10Base-FB: para sistemas de backbone<br />Los equipos 10Base-FB son escasos<br />10Base-FP: para conectar estaciones a hubs<br />Los equipos 10Base-FP no existen<br />10Base-FL: El más utilizado. Actualiza y extiende FOIRL<br />
  12. 12. Identificadores IEEE(Medios para Fast Ethernet)<br />100Base-T: identifica todo el sistema 100Mbps (Fast Ethernet), incluyendo par trenzado y fibra óptica.<br />100Base-X: Identifica 100Base-TX y 100Base-FX. Los dos utilizan el mismo sistema de codificación (4B/5B) adaptado de FDDI -Fiber Distributed Data Interface- de la ANSI.<br />100Base-TX: Fast Ethernet, 100 Mbps, banda base, par trenzado. Opera sobre dos pares de cableados categoría 5 o superior. TX indica que es la versión de par trenzado de 100Base-X.<br />100Base-FX: 100 Mbps, banda base, fibra óptica multimodo.<br />100Base-T4: 100 Mbps, banda base, opera sobre cuatro pares de cableados categoría 3 o superior. Poco empleado, equipo escaso.<br />100Base-T2: 100 Mbps, banda base opera sobre dos pares de cableados categoría 3 o superior. Nunca fue desarrollado.<br />
  13. 13. Identificadores IEEE(Medios para Gigabit Ethernet)<br />1000Base-X: Identifica 1000Base-SX, 1000Base-LX y 1000Base-CX. Los tres utilizan el mismo sistema de codificación (8B/10B) adaptado del estándar de Canal de Fibra (Fibre Channel), desarrollado por ANSI.<br />1000Base-SX: la “S” significa “short”, corto/corta. 1000 Mbps, banda base, con fibra óptica que utiliza una longitud de onda corta. La “X” indica el esquema de codificación utilizado: 8B/10B. Máximo 220 m en fibra multimodo.<br />1000Base-LX: “L” de “long”, largo/larga. 1000 Mbps, banda base, codificación 8B/10B, con fibra óptica que utiliza una longitud de onda larga. Máximo 5000 m en fibra monomodo.<br />1000Base-CX: “C” de “copper”, cobre. Cable de cobre, basado en el estándar original de canal de fibra. Máximo 25 m.<br />1000Base-T: Utiliza un sistema de codificación diferente a 1000Base-X. Utiliza cuatro pares de cableados categoría 5 o superior.<br />
  14. 14. Cuatro elementos básicos del sistema Ethernet<br /> Componentes de Ethernet.<br />Ethernet consta de cuatro elementos básicos:<br />El medio físico: compuesto por los cables y otros elementos de hardware, como conectores, utilizados para transportar la señal entre los computadores conectados a la red.<br />Los componentes de señalización: dispositivos electrónicos estandarizados (transceivers) que envían y reciben señales sobre un canal Ethernet. <br />El conjunto de reglas para acceder el medio: protocolo utilizado por la interfaz (tarjeta de red) que controla el acceso al medio y que le permite a los computadores acceder (utilizar) de forma compartida el canal Ethernet. Existen dos modos: half y full duplex.<br />El frame (paquete) Ethernet: conjunto de bits organizados de forma estándar. El frame es utilizado para llevar los datos dentro del sistema Ethernet. También recibe el nombre de marco o trama.<br />
  15. 15. Marco Ethernet Vs IEEE 802.3<br />
  16. 16. Funcionamiento de csma/cd<br />El primer paso a la hora de transmitir será saber si el medio está libre. Para eso escuchamos lo que dicen los demás. Si hay portadora en el medio, es que está ocupado y, por tanto, seguimos escuchando; en caso contrario, el medio está libre y podemos transmitir. A continuación, esperamos un tiempo mínimo necesario para poder diferenciar bien una trama de otra y comenzamos a transmitir. Si durante la transmisión de una trama se detecta una colisión, entonces las estaciones que colisionan abortan el envío de la trama y envían una señal de congestión denominada jamming. Después de una colisión (Los host que intervienen en la colisión invocan un algoritmo de postergación que genera un tiempo aleatorio), las estaciones esperan un tiempo aleatorio (tiempo de backoff) para volver a transmitir una trama.<br />En redes inalámbricas, resulta a veces complicado llevar a cabo el primer paso (escuchar al medio para determinar si está libre o no). Por este motivo, surgen dos problemas que pueden ser detectados:<br />1. Problema del nodo oculto: la estación cree que el medio está libre cuando en realidad no lo está, pues está siendo utilizado por otro nodo al que la estación no "oye". 2. Problema del nodo expuesto: la estación cree que el medio está ocupado, cuando en realidad lo está ocupando otro nodo que no interferiría en su transmisión a otro destino. Para resolver estos problemas, la IEEE 802.11 propone MACA (MultiAccessCollisionAvoidance – Evitación de Colisión por Acceso Múltiple).<br />
  17. 17. ALGORITMO<br />

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