ccna modulo iv

7/26/2019 Ccna Modulo IV

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Introduccin

Para sostener nuestras comunicaciones, el modelo OSI divide las funciones de una red de

datos en capas. Cada capa trabaja con las capas superior e inferior para transmitir datos.Dos capas dentro del modelo OSI estn tan relacionadas que, segn el modelo CP!IP, sonbsicamente una sola. "sas dos capas son la capa de enlace de datos # la capa f$sica.

"n el dispositivo emisor, la funci%n de la capa de enlace de datos es preparar los datos parala transmisi%n # controlar la forma en que estos acceden a los medios f$sicos. Sin embargo,la capa f$sica controla c%mo se transmiten los datos a los medios f$sicos mediante lacodificaci%n en se&ales de los d$gitos binarios que representan los datos.

"n el e'tremo receptor, la capa f$sica recibe se&ales a trav(s de los medios de cone'i%n.Despu(s de decodificar la se&al # convertirla nuevamente en datos, la capa f$sica transmite

los datos a la capa de enlace de datos para su aceptaci%n # procesamiento."n este cap$tulo, se comien)a con las funciones generales de la capa f$sica # los estndares# protocolos que administran la transmisi%n de datos a trav(s de los medios locales.ambi(n se presentan las funciones de la capa de enlace de datos # los protocolos asociadosa esta.

Actividad: Administracin del medio

Administracin del medio

*sted # un colega asisten a una conferencia de redes. Durante el evento, se llevan a cabo

muc+as c+arlas # presentaciones. Debido a que estas se superponen, cada uno puede elegirsolo un conjunto limitado de sesiones a las cuales asistir.

Por lo tanto, deciden separarse. Cada uno asistir a un conjunto distinto de presentaciones#, una ve) que el evento finalice, compartirn las diapositivas # los conocimientosobtenidos por cada uno.

Intente responder las siguientes preguntas

Cmo organizara personalmente una conferencia donde se llevarn a

cabo a varias sesiones al mismo tiempo? Los ubicara a todos en unamisma sala de conferencias o utilizara varias salas? Por qu?

!uponga que la sala de conferencias cuenta con equipo audiovisualadecuado para mostrar videos de gran tama"o # ampli$car la voz% !i unapersona deseara asistir a una determinada sesin& la disposicin de losasientos 'ace alguna diferencia& o es su$ciente visitar la sala deconferencias apropiada?


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!e considerara bene$cioso o per(udicial que el discurso pronunciado enuna sala de conferencias se $ltrara de alguna manera a otra sala?

!i surgen preguntas durante una presentacin& los asistentes deberansimplemente 'acer sus preguntas en voz alta o debera e)istir alg*nproceso para ordenar las preguntas& como ponerlas por escrito #

entregarlas a un coordinador? +u sucedera sin este proceso?

!i un tema interesante genera un debate ms amplio en el cual muc'osasistentes tienen preguntas o comentarios& es posible que se termine eltiempo de la sesin sin que se 'a#a e)puesto todo el contenido previsto?Por qu?

,magine que la sesin se lleva a cabo en un formato de panel- es decir&un debate ms libre entre los asistentes # los panelistas #& quiz& entrelos asistentes entre s% !i una persona desea dirigirse a otra personadentro de la misma sala& puede 'acerlo directamente? +u se debera

'acer si un panelista quisiera invitar a otra persona que no se encuentraactualmente en la sala a que se una al debate?

+u se logra mediante el aislamiento de varias sesiones en salas deconferencias independientes si& despus del evento& las personaspueden reunirse # compartir informacin?

-ctividad de clase Perm$tanme contarles lo que escuc+( en una conferencia instrucciones/

Cone)in a la red

0a sea una cone'i%n a una impresora local en el +ogar o a un sitio 1eb en otro pa$s, para

que se pueda producir cualquier comunicaci%n de red se debe establecer antes una cone'i%na una red local. *na cone'i%n f$sica puede ser una cone'i%n por cable o una cone'i%ninalmbrica mediante ondas de radio.

"l tipo de cone'i%n f$sica utili)ada depende por completo de la configuraci%n de la red. Porejemplo, en muc+as oficinas corporativas, los empleados tienen computadoras de escritorioo porttiles que se conectan f$sicamente, mediante cables, a un s2itc+ compartido. "ste tipode configuraci%n es una red conectada por cable en la que los datos se transmiten a trav(sde un cable f$sico.

-dems de las cone'iones por cable, algunas empresas tambi(n pueden ofrecer cone'ionesinalmbricas para computadoras porttiles, tablet PC # smartp+ones. "n el caso de losdispositivos inalmbricos, los datos se transmiten mediante ondas de radio. - medida quelas personas # las empresas descubren las ventajas de ofrecer servicios inalmbricos, el usode la conectividad inalmbrica se vuelve cada ve) ms frecuente. Para ofrecer capacidad decone'i%n inalmbrica, las redes deben incorporar un punto de acceso inalmbrico 1-P/ alcual se puedan conectar los dispositivos.
https://static-course-assets.s3.amazonaws.com/ITN503/es/course/files/4.0.1.2%20Let%20Me%20Tell%20You%20What%20I%20Heard%20at%20a%20Conference%20Instructions.pdfhttps://static-course-assets.s3.amazonaws.com/ITN503/es/course/files/4.0.1.2%20Let%20Me%20Tell%20You%20What%20I%20Heard%20at%20a%20Conference%20Instructions.pdf


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3os dispositivos de s2itc+ # los puntos de acceso inalmbrico suelen ser dos dispositivosindependientes # dedicados dentro de una implementaci%n de red. Sin embargo, tambi(n+a# dispositivos que ofrecen tanto conectividad por cable como inalmbrica. "n muc+os+ogares, por ejemplo, las personas implementan routers de servicio integrado IS4/dom(sticos, como se muestra en la figura 5. 3os IS4 proporcionan un componente de

conmutaci%n con varios puertos, lo que permite conectar varios dispositivos a la red de realocal 3-6/ con cables, como se muestra en la figura 7. -dems, muc+os IS4 inclu#en un1-P, que permite que tambi(n se conecten dispositivos inalmbricos.

.ar(etas de interfaz de red

3as tarjetas de interfa) de red 6IC/ conectan un dispositivo a la red. 3as 6IC "t+ernet seutili)an para las cone'iones por cable, mientras que las 6IC de red de rea localinalmbrica 13-6/ se utili)an para las cone'iones inalmbricas. 3os dispositivos parausuarios finales pueden incluir un tipo de 6IC o ambos. *na impresora de red, por ejemplo,puede contar solo con una 6IC "t+ernet #, por lo tanto, se debe conectar a la red mediante

un cable "t+ernet. Otros dispositivos, como las tablet PC # los smartp+ones, puedencontener solo una 6IC 13-6 # deben utili)ar una cone'i%n inalmbrica.

"n t(rminos de rendimiento, no todas las cone'iones f$sicas son iguales a la +ora deconectarse a una red.

Por ejemplo, un dispositivo inalmbrico e'perimentar una merma en el rendimiento segnla distancia a la que se encuentre del punto de acceso inalmbrico. Cuanto ms alejado delpunto de acceso est( el dispositivo, ms d(bil ser la se&al inalmbrica que reciba. "stopuede significar menor anc+o de banda o la ausencia absoluta de una cone'i%n inalmbrica.

"n la ilustraci%n, se muestra que se puede utili)ar un e'tensor de alcance inalmbrico pararegenerar la se&al inalmbrica en partes de la casa que est(n demasiado alejadas del puntode acceso inalmbrico. Por otra parte, las cone'iones por cable no sufren una merma delrendimiento8 sin embargo, limitan e'tremadamente el movimiento #, en general, requierenuna posici%n esttica.

odos los dispositivos inalmbricos deben compartir el acceso a las ondas a(reas que seconectan al punto de acceso inalmbrico. "sto significa que el rendimiento de la red puedeser ms lento a medida que ms dispositivos inalmbricos acceden a la redsimultneamente. 3os dispositivos conectados por cable no necesitan compartir el acceso ala red con otros dispositivos. Cada dispositivo conectado por cable tiene un canal decomunicaci%n independiente a trav(s de su propio cable "t+ernet. "sto es importantecuando se tienen en cuenta algunas aplicaciones, como juegos en l$nea, streaming video #conferencias de video, que requieren ms anc+o de banda dedicado que otras aplicaciones.

-l anali)ar los siguientes temas, aprender ms sobre las cone'iones de capa f$sica que seproducen # la forma en que esas cone'iones afectan el transporte de datos.


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Capa fsica

3a capa f$sica de OSI proporciona los medios de transporte de los bits que conforman unatrama de la capa de enlace de datos a trav(s de los medios de red. "sta capa acepta una

trama completa de la capa de enlace de datos # la codifica como una serie de se&ales que setransmiten a los medios locales. *n dispositivo final o un dispositivo intermediario recibelos bits codificados que componen una trama.

"l proceso por el que pasan los datos desde un nodo de origen +asta un nodo de destino esel siguiente

3a capa de transporte segmenta los datos de usuario, la capa de red los coloca enpaquetes, # la capa de enlace de datos los encapsula en forma de trama.

3a capa f$sica codifica las tramas # crea las se&ales el(ctricas, %pticas o de ondas de

radio que representan los bits en cada trama.

3uego, estas se&ales se env$an por los medios una a la ve).

3a capa f$sica del nodo de destino recupera estas se&ales individuales de los medios,las restaura a sus representaciones en bits # pasa los bits a la capa de enlace de datosen forma de trama completa.

/edios de la capa fsica

"'isten tres formatos bsicos de medios de red. 3a capa f$sica produce la representaci%n #

las agrupaciones de bits para cada tipo de medio de la siguiente manera

Cable de cobre:las se"ales son patrones de pulsos elctricos%

Cable de fbra ptica:las se"ales son patrones de luz%

Conexin inalmbrica:las se"ales son patrones de transmisiones demicroondas%

"n la ilustraci%n, se muestran ejemplos de se&ali)aci%n para medios inalmbricos, de cobre# de fibra %ptica.

Para +abilitar la interoperabilidad de la capa f$sica, los organismos de estandari)aci%n rigentodos los aspectos de estas funciones.

0stndares de capa fsica

3os protocolos # las operaciones de las capas OSI superiores se llevan a cabo en soft2aresdise&ado por ingenieros en soft2are e informticos. Por ejemplo, Internet "ngineering as9


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:orce I":/ define los servicios # protocolos de la suite CP!IP en las 4:C, como semuestra en la figura 5.

3a capa f$sica consta de circuitos electr%nicos, medios # conectores desarrollados poringenieros. Por lo tanto, es necesario que las principales organi)aciones especiali)adas en

ingenier$a el(ctrica # en comunicaciones definan los estndares que rigen este +ard2are.

"'isten muc+os organismos internacionales # nacionales, organismos de regulaci%ngubernamentales # compa&$as privadas que intervienen en el establecimiento # elmantenimiento de los estndares de la capa f$sica. Por ejemplo, los siguientes organismosdefinen # rigen los estndares de +ard2are, medios, codificaci%n # se&ali)aci%n de la capaf$sica

1rganizacin ,nternacional para la 0standarizacin 2,!13

.elecommunications ,ndustr# Association40lectronic ,ndustries

Association 2.,A40,A3

5nin ,nternacional de .elecomunicaciones 25,.3

American 6ational !tandards ,nstitute 2A6!,3

,nstituto de ,ngenieros en 0lectricidad # 0lectrnica 2,0003

Autoridades nacionales reguladoras de las telecomunicaciones& incluidala 7ederal Communication Commission 27CC3 de los 00% 55% # el0uropean .elecommunications !tandards ,nstitute 20.!,3

-dems de estos, a menudo e'isten grupos regionales de estandari)aci%n de cableado,como la Canadian Standards -ssociation CS-/, el "uropean Committee for"lectrotec+nical Standardi)ation C"6"3"C/ # la ;apanese Standards -ssociation;S-!;IS/, los cuales desarrollan las especificaciones locales.

"n la figura 7, se enumeran los principales colaboradores # algunos de sus estndares decapa f$sica ms importantes.

Principios fundamentales de la capa fsica

3os estndares de la capa f$sica abarcan tres reas funcionales

Componentes fsicos

3os componentes f$sicos son los dispositivos electr%nicos de +ard2are, los medios # otrosconectores que transmiten # transportan las se&ales para representar los bits. odos loscomponentes de +ard2are, como los adaptadores de red 6IC/, las interfaces # losconectores, as$ como los materiales # el dise&o de los cables, se especifican en los


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estndares asociados con la capa f$sica. 3os diversos puertos e interfaces de un routerCisco 5c%digo? predefinido. 3os c%digos son grupos de bitsutili)ados para ofrecer un patr%n predecible que pueda reconocer tanto el emisor como elreceptor. "n el caso de las redes, la codificaci%n es un patr%n de voltaje o corriente utili)adopara representar los bits8 los @ # los 5.

-dems de crear c%digos para los datos, los m(todos de codificaci%n en la capa f$sicatambi(n pueden proporcionar c%digos de control, como la identificaci%n del comien)o # elfinal de una trama.

"ntre los m(todos de codificaci%n de redes de uso frecuente, se inclu#en los siguientes

Codifcacin Manchester:los 8 se representan mediante unatransicin de volta(e de alto a ba(o& # los 9 se representan como unatransicin de volta(e de ba(o a alto% 0ste tipo de codi$cacin se utiliza enlas versiones ms antiguas de 0t'ernet& 7,; # la transmisin de datosen pro)imidad%

Sin retorno a cero (NRZ):se trata de una forma frecuente decodi$cacin de datos que tiene dos estados denominados @? en los medios. "l m(todo de representaci%n de bits se denomina m(todode se&ali)aci%n. 3os estndares de la capa f$sica deben definir qu( tipo de se&al representa

un >5? # qu( tipo de se&al representa un >@?. "sto puede ser tan simple como un cambio enel nivel de una se&al el(ctrica o de un pulso %ptico. Por ejemplo, un pulso largo puederepresentar un 5, mientras que un pulso corto representa un @.

"sto es similar a la forma en que se utili)a el c%digo morse para la comunicaci%n. "l c%digomorse es otro m(todo de se&ali)aci%n que utili)a la presencia o ausencia de una serie detonos, luces o clics para enviar te'to a trav(s de cables telef%nicos o entre barcos en el mar.


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3as se&ales se pueden transmitir de dos maneras

Asncrona:las se"ales de datos se transmiten sin una se"al de relo(asociada% 0l espacio de tiempo entre los caracteres o los bloques dedatos puede tener una duracin arbitraria& lo que signi$ca que dic'oespacio no est estandarizado% Por lo tanto& las tramas requierenindicadores de comienzo # de detencin%

Sncrona:las se"ales de datos se envan (unto con una se"al de relo(que se produce en duraciones de tiempo espaciadas de manerauniforme denominadas


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Las propiedades de los medios fsicos

Las tecnologas seleccionadas para la se"alizacin # la deteccin dese"ales de red

3as propiedades de los medios f$sicos, las tecnolog$as actuales # las le#es de la f$sicadesempe&an una funci%n al momento de determinar el anc+o de banda disponible.

"n la tabla, se muestran las unidades de medida comnmente utili)adas para el anc+o debanda.

endimiento

"l rendimiento es la medida de transferencia de bits a trav(s de los medios durante unper$odo de tiempo determinado.

Debido a diferentes factores, el rendimiento no suele coincidir con el anc+o de bandaespecificado en las implementaciones de capa f$sica. uc+os factores influ#en en elrendimiento, incluidos los siguientes

La cantidad de tr$co

0l tipo de tr$co

La latencia creada por la cantidad de dispositivos de red encontradosentre origen # destino

3a latencia se refiere a la cantidad de tiempo, incluidas las demoras, que les toma a losdatos transferirse desde un punto determinado +asta otro.

"n una internet2or9 o una red con mltiples segmentos, el rendimiento no puede ser msrpido que el enlace ms lento de la ruta de origen a destino. Incluso si todos los segmentoso gran parte de ellos tienen un anc+o de banda elevado, s%lo se necesita un segmento en laruta con un rendimiento inferior para crear un cuello de botella en el rendimiento de toda lared.

"'isten muc+as pruebas de velocidad en l$nea que pueden revelar el rendimiento de unacone'i%n a Internet. "n la ilustraci%n, se proporcionan resultados de ejemplo de una prueba

de velocidad.

Nota:e'iste una tercera medici%n relacionada con la transferencia de datos utili)ables, quese conoce como >capacidad de transferencia til?. 3a capacidad de transferencia til es lamedida de datos utili)ables transferidos durante un per$odo determinado. "sta capacidadrepresenta el rendimiento sin la sobrecarga de trfico para establecer sesiones, acuses derecibo # encapsulaciones.


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.ipos de medios fsicos

3a capa f$sica produce la representaci%n # las agrupaciones de bits en forma de voltajes,frecuencias de radio o pulsos de lu). uc+as organi)aciones que establecen estndares +ancontribuido con la definici%n de las propiedades mecnicas, el(ctricas # f$sicas de losmedios disponibles para diferentes comunicaciones de datos. "stas especificacionesgaranti)an que los cables # los conectores funcionen segn lo previsto mediante diferentesimplementaciones de capa de enlace de datos.

Por ejemplo, los estndares para los medios de cobre se definen segn lo siguiente

.ipo de cableado de cobre utilizado

Anc'o de banda de la comunicacin

.ipo de conectores utilizados

;iagrama de pines # cdigos de colores de las cone)iones a los medios

;istancia m)ima de los medios

"n la ilustraci%n, se muestran distintos tipos de interfaces # puertos disponibles en unrouter 5uorescentes o los motores elctricos&como se muestra en la ilustracin%


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Crosstal:se trata de una perturbacin causada por los camposelctricos o magnticos de una se"al de un 'ilo a la se"al de un 'iload#acente% 0n los circuitos telefnicos& el crosstal puede provocar quese escuc'e parte de otra conversacin de voz de un circuito ad#acente%0spec$camente& cuando la corriente elctrica >u#e por un 'ilo& crea unpeque"o campo magntico circular alrededor de dic'o 'ilo& que puede

captar un 'ilo ad#acente%

4eprodu)ca la animaci%n de la ilustraci%n para ver la forma en que la transmisi%n de datospuede verse afectada por interferencias.

Para contrarrestar los efectos negativos de la "I # la 4:I, algunos tipos de cables decobre se empaquetan con un blindaje metlico # requieren una cone'i%n a tierra adecuada.

Para contrarrestar los efectos negativos del crosstal9, algunos tipos de cables de cobretienen pares de +ilos de circuitos opuestos tren)ados que cancelan dic+o tipo de

interferencia en forma efica).3a susceptibilidad de los cables de cobre al ruido electr%nico tambi(n puede estar limitadapor

La eleccin del tipo o la categora de cable ms adecuados a un entornode red determinado%

0l dise"o de una infraestructura de cables para evitar las fuentes deinterferencia posibles # conocidas en la estructura del edi$cio%

0l uso de tcnicas de cableado que inclu#en el mane(o # la terminacinapropiados de los cables%

/edios de cobre

"'isten tres tipos principales de medios de cobre que se utili)an en las redes

$ar trenado no blindado (*+$)

$ar trenado blindado (S+$)

Coaxial

"stos cables se utili)an para interconectar los nodos en una 3-6 # los dispositivos deinfraestructura, como s2itc+es, routers # puntos de acceso inalmbrico. Cada tipo decone'i%n # sus dispositivos complementarios tienen requisitos de cableado estipulados porlos estndares de la capa f$sica.

3os diferentes estndares de la capa f$sica especifican el uso de distintos conectores. "stosestndares especifican las dimensiones mecnicas de los conectores # las propiedades


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el(ctricas aceptables de cada tipo. 3os medios de red utili)an conectores modulares parafacilitar la cone'i%n # la descone'i%n. -dems, puede utili)arse un nico tipo de conectorf$sico para diferentes tipos de cone'iones. Por ejemplo, el conector 4;=B se utili)aampliamente en las 3-6 con un tipo de medio # en algunas 1-6 con otro tipo de medio.

Cable de par trenzado no blindado

"l cableado de par tren)ado no blindado *P/ es el medio de red ms comn. "l cableado*P, que se termina con conectores 4;=B, se utili)a para interconectar +osts de red condispositivos intermediarios de red, como s2itc+es # routers.

"n las redes 3-6, el cable *P consta de cuatro pares de +ilos codificados por color queestn tren)ados entre s$ # recubiertos con un revestimiento de plstico fle'ible que losprotege contra da&os f$sicos menores. "l tren)ado de los +ilos a#uda a proteger contra lasinterferencias de se&ales de otros +ilos.

Como se muestra en la ilustraci%n, los c%digos de color identifican los pares individualescon sus +ilos # sirven de a#uda para la terminaci%n de cables.

Cable de par trenzado blindado 2!.P3

"l par tren)ado blindado SP/ proporciona una mejor protecci%n contra ruido que elcableado *P. Sin embargo, en comparaci%n con el cable *P, el cable SP es muc+o mscostoso # dif$cil de instalar. -l igual que el cable *P, el SP utili)a un conector 4;=B.

"l cable SP combina las t(cnicas de blindaje para contrarrestar la "I # la 4:I, # eltren)ado de +ilos para contrarrestar el crosstal9. Para obtener los m'imos beneficios del

blindaje, los cables SP se terminan con conectores de datos SP blindados especiales. Siel cable no se conecta a tierra correctamente, el blindaje puede actuar como antena # captarse&ales no deseadas.

"'isten distintos tipos de cables SP con diferentes caracter$sticas. Sin embargo, +a# dosvariantes comunes de SP

0l cable !.P blinda la totalidad del 'az de 'ilos con una 'o(a metlicaque elimina prcticamente toda la interferencia 2ms com*n3%

0l cable !.P blinda todo el 'az de 'ilos& as como cada par de 'ilos& con

una 'o(a metlica que elimina todas las interferencias%

"l cable SP que se muestra utili)a cuatro pares de +ilos. Cada uno de estos pares estempaquetado primero con un blindaje de +oja metlica #, luego, el conjunto se empaquetacon una malla tejida o una +oja metlica.


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Durante muc+os a&os, SP fue la estructura de cableado de uso espec$fico en instalacionesde red o9en 4ing. Con la disminuci%n en el uso de o9en 4ing, tambi(n se redujo lademanda de cableado de par tren)ado blindado. Sin embargo, el nuevo estndar de 5@ EApara "t+ernet inclu#e una disposici%n para el uso de cableado SP que genera un renovadointer(s en el cableado de par tren)ado blindado.

Cable coa)ial

"l cable coa'ial obtiene su nombre del +ec+o de que +a# dos conductores que comparten elmismo eje. Como se muestra en la ilustraci%n, el cable coa'ial consta de lo siguiente

5n conductor de cobre utilizado para transmitir las se"ales electrnicas%

0l conductor de cobre est rodeado por una capa de aislamiento plstico>e)ible%

!obre este material aislante& 'a# una malla de cobre te(ida o una 'o(ametlica que act*a como segundo 'ilo en el circuito # como blinda(epara el conductor interno% La segunda capa o blinda(e reduce la cantidadde interferencia electromagntica e)terna%

La totalidad del cable est cubierta por un revestimiento para protegerlocontra da"os fsicos menores%

Nota:se utili)an diferentes tipos de conectores con cable coa'ial.

radicionalmente, el cable coa'ial, capa) de transmitir en una direcci%n, se utili)% para latelevisi%n por cable. ambi(n se utili)% muc+o en las primeras instalaciones de "t+ernet.

Si bien el cable *P esencialmente reempla)% al cable coa'ial en las instalaciones de"t+ernet modernas, el dise&o del cable coa'ial se adapt% para los siguientes usos

%nstalaciones inalmbricas:los cables coa)iales conectan antenas alos dispositivos inalmbricos% .ambin transportan energa deradiofrecuencia 273 entre las antenas # el equipo de radio%

%nstalaciones de %nternet por cable:actualmente& los proveedoresde servicio de cable estn convirtiendo los sistemas unidireccionales ensistemas bidireccionales para proporcionar a sus clientes conectividad a

,nternet% Para proporcionar estos servicios& las partes de cable coa)ial #los elementos de ampli$cacin compatibles se reemplazan con cables de$bra ptica% !in embargo& la cone)in $nal 'acia la ubicacin del cliente# el cableado dentro de sus instalaciones a*n sigue siendo de cablecoa)ial% 0ste uso combinado de $bra # coa)ial se denomina $bra coa)ial'brida 2@7C3%

!eguridad de los medios de cobre


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3os tres tipos de medios de cobre son vulnerables a peligros el(ctricos # de incendio.

3os peligros de incendio se deben a que el revestimiento # el aislamiento de los cablespueden ser inflamables o producir emanaciones t%'icas cuando se calientan o se queman.3as organi)aciones o autoridades edilicias pueden estipular estndares de seguridad

relacionados para las instalaciones de +ard2are # cableado.

3os peligros el(ctricos son un problema potencial, dado que los +ilos de cobre podr$anconducir electricidad en formas no deseadas. "sto puede e'poner al personal # el equipo auna variedad de peligros el(ctricos. Por ejemplo, un dispositivo de red defectuoso podr$aconducir corriente al bastidor de otros dispositivos de red. -dems, el cableado de redpodr$a representar niveles de voltaje no deseados cuando se utili)a para conectardispositivos que inclu#en fuentes de energ$a con diferentes potenciales de cone'i%n a tierra."stos casos son posibles cuando el cableado de cobre se utili)a para conectar redes endiferentes edificios o pisos que utili)an distintas instalaciones de energ$a. :inalmente, el

cableado de cobre puede conducir los voltajes provocados por descargas el(ctricas a losdispositivos de red.

Como consecuencia, las corrientes # los voltajes no deseados pueden generar un da&o a losdispositivos de red # a las computadoras conectadas o bien provocar lesiones al personal.Para prevenir situaciones potencialmente peligrosas # perjudiciales, es importante instalarcorrectamente el cableado de cobre segn las especificaciones relevantes # los c%digos deedificaci%n.

"n la ilustraci%n, se muestran prcticas de cableado adecuadas para evitar posibles peligrosel(ctricos # de incendio.

Propiedades del cableado 5.P

Cuando se utili)a como medio de red, el cableado de par tren)ado no blindado *P/consta de cuatro pares de +ilos codificados por color que estn tren)ados entre s$ #recubiertos con un revestimiento de plstico fle'ible. 3os cables de red *P tienen cuatropares de +ilos de cobre de calibre 77 o 7=. 3os cables *P tienen un dimetro e'terno deapro'imadamente @,=F cm @,5G in/, # su tama&o reducido puede ser una ventaja durante lainstalaci%n.

3os cables *P no utili)an blindaje para contrarrestar los efectos de la "I # la 4:I. "n

cambio, los dise&adores de cables descubrieron que pueden limitar el efecto negativo delcrosstal9 por medio de los m(todos siguiente

Anlacinlos dise"adores a'ora empare(an los 'ilos en un circuito%Cuando dos 'ilos en un circuito elctrico estn cerca& los camposmagnticos son e)actamente opuestos entre s% Por lo tanto& los doscampos magnticos se anulan # tambin anulan cualquier se"al de 0/, #7, e)terna%


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Cambio del n,mero de -eltas por par de hilos:para me(orar a*nms el efecto de anulacin de los pares de 'ilos del circuito& losdise"adores cambian el n*mero de vueltas de cada par de 'ilos en uncable% Los cables 5.P deben seguir especi$caciones precisas que rigencuntas vueltas o trenzas se permiten por metro 2&B ft3 de cable%1bserve en la ilustracin que el par naran(a # naran(a4blanco est menos

trenzado que el par azul # azul4blanco% Cada par coloreado se trenza unacantidad de veces distinta%

3os cables *P dependen e'clusivamente del efecto de anulaci%n producido por los paresde +ilos tren)ados para limitar la degradaci%n de la se&al # proporcionar un autoblindajeefica) de los pares de +ilos en los medios de red.

0stndares de cableado 5.P

"l cableado *P cumple con los estndares establecidos en conjunto por la I-!"I-."spec$ficamente, I-!"I-BH- estipula los estndares comerciales de cableado para las

instalaciones de 3-6 # es el estndar ms utili)ado en los entornos de cableado 3-6.-lgunos de los elementos definidos son

.ipos de cables

Longitudes del cable

Conectores

.erminacin de los cables

/todos para realizar pruebas de cable

"l Instituto de Ingenieros en "lectricidad # "lectr%nica I"""/ define las caracter$sticasel(ctricas del cableado de cobre. I""" califica el cableado *P segn su rendimiento. 3oscables se dividen en categor$as segn su capacidad para transportar datos de anc+o debanda a velocidades ma#ores. Por ejemplo, el cable de Categor$a B CatB/ se utili)acomnmente en las instalaciones de :ast"t+ernet 5@@A-S"J. Otras categor$as inclu#enel cable de categor$a B mejorada CatBe/, la categor$a H CatH/ # la categor$a Ha.

3os cables de categor$as superiores se dise&an # fabrican para admitir velocidadessuperiores de transmisi%n de datos. - medida que se desarrollan # adoptan nuevastecnolog$as "t+ernet de velocidades en gigabits, CatBe es el tipo de cable m$nimamenteaceptable en la actualidad. CatH es el tipo de cable recomendado para nuevas instalacionesedilicias.

"n la ilustraci%n, se destacan las distintas categor$as de cableado *P.


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Nota:algunos fabricantes producen cables que e'ceden las especificaciones de lacategor$a Ha de la I-!"I- # se refieren a estos como cables de >categor$a G?.

Conectores 5.P

3os cables *P se terminan generalmente con un conector 4;=B especificado por elestndar ISO GG. "ste conector se utili)a para una variedad de especificaciones de capaf$sica, una de las cuales es "t+ernet. "l estndar I-!"I- BH describe las asignaciones delos c%digos de color de los +ilos a los pines diagrama de pines/ de los cables "t+ernet.

"n el video de la figura 5, se muestra un cable *P terminado con un conector 4;=B.

Como se muestra en la figura 7, el conector 4;=B es el componente mac+o que estengar)ado en el e'tremo del cable. "l soc9et es el componente +embra en un dispositivo dered, una pared, una toma en el tabique divisorio de un cub$culo o un panel de cone'iones.

Cada ve) que se reali)a la terminaci%n de un cableado de cobre, e'iste la posibilidad de que+a#a p(rdida de se&al # de que se introdu)ca ruido en el circuito de comunicaci%n. Cuandolas terminaciones se reali)an de manera incorrecta, cada cable representa una posible fuentede merma del rendimiento de la capa f$sica. "s fundamental que todas las terminaciones demedios de cobre sean de calidad superior para garanti)ar un funcionamiento %ptimo contecnolog$as de red actuales # futuras.

"n la figura F, se muestra un ejemplo de un cable *P mal terminado # un cable *P bienterminado.

.ipos de cables 5.P

Segn las diferentes situaciones, es posible que los cables *P necesiten armarse segn lasdiferentes convenciones para los cableados. "sto significa que los +ilos individuales delcable deben conectarse en diferente orden para distintos grupos de pines en los conectores4;=B.

- continuaci%n se mencionan los principales tipos de cables que se obtienen al utili)arconvenciones espec$ficas de cableado

Cable directo de 'thernet:el tipo ms com*n de cable de red% Por logeneral& se utiliza para interconectar un 'ost con un sDitc' # un sDitc'con un router%

Cable crado 'thernet:cable poco com*n utilizado parainterconectar dispositivos similares% Por e(emplo& para conectar unsDitc' a un sDitc'& un 'ost a un 'ost o un router a un router%

Cable de consola:cable e)clusivo de Cisco utilizado para conectarse alpuerto de consola de un router o de un sDitc'%


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"s posible que el uso de un cable de cone'i%n cru)ada o de cone'i%n directa en formaincorrecta entre los dispositivos no da&e los dispositivos pero no se producir laconectividad # la comunicaci%n entre los dispositivos. Kste es un error comn delaboratorio. Si no se logra la conectividad, la primera medida para resolver este problema esverificar que las cone'iones de los dispositivos sean correctas.

"n la ilustraci%n, se muestra el tipo de cable *P, los estndares relacionados # laaplicaci%n t$pica de estos cables. ambi(n se identifican los pares de +ilos individuales paralos estndares I- BH- # I- BHA.

Prueba de los cables 5.P

Despu(s de la instalaci%n, se debe utili)ar un comprobador de cables *P para probar lossiguientes parmetros

/apa de cableado

Longitud del cable

Prdida de se"al debido a atenuacin

Crosstal

Se recomienda revisar minuciosamente que se cumplan todos los requisitos de instalaci%nde *P.

Propiedades del cableado de $bra ptica

"l cable de fibra %ptica se volvi% mu# popular para interconectar dispositivos de red deinfraestructura. Permite la transmisi%n de datos a trav(s de distancias ms e'tensas # aanc+os de banda velocidades de datos/ ma#ores que cualquier otro medio de red.

3a fibra %ptica es un +ilo fle'ible, e'tremadamente delgado # transparente de vidrio mu#puro s$lice/, no muc+o ms grueso que un cabello +umano. "n la fibra, los bits se codificanen forma de impulsos de lu). "l cable de fibra %ptica acta como una gu$a de ondas o una>tuber$a de lu)? para transmitir la lu) entre los dos e'tremos con una p(rdida m$nima de lase&al.

- modo de analog$a, imagine un rollo de toallas de papel vac$o que mide mil metros delargo # tiene el interior recubierto con material reflectante, # un peque&o puntero lser quese utili)a para enviar se&ales de c%digo morse a la velocidad de la lu). Asicamente, as$ esc%mo funciona un cable de fibra %ptica, e'cepto que tiene un dimetro ms peque&o #utili)a tecnolog$as de emisi%n # recepci%n de lu) sofisticadas.


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- diferencia de los cables de cobre, el cable de fibra %ptica puede transmitir se&ales conmenos atenuaci%n # es totalmente inmune a las "I # 4:I.

"n la actualidad, el cableado de fibra %ptica se utili)a en cuatro tipos de industrias

Redes empresariales:la $bra ptica se utiliza para aplicaciones decableado bacbone # para la intercone)in de dispositivos deinfraestructura%

"++. / redes de acceso:la $bra 'asta el 'ogar 27..@3 se utiliza paraproporcionar servicios de banda anc'a de cone)in permanente a'ogares # peque"as empresas% La tecnologa 7..@ admite el acceso a,nternet de alta velocidad a un precio accesible& as como el traba(o adistancia& la medicina a distancia # el video a peticin%

Redes de lar#o alcance:los proveedores de servicios utilizan redes de$bra ptica terrestres de largo alcance para conectar pases # ciudades%

0n general& las redes tienen un alcance de algunas decenas a unos milesde ilmetros # utilizan sistemas basados en 'asta 98 Eb4s%

Redes sbmarinas:se utilizan cables de $bra ptica especiales paraproporcionar soluciones con$ables de alta velocidad # alta capacidadque puedan subsistir en entornos submarinos adversos por distanciastransocenicas%

6os centraremos en el uso de la fibra %ptica en el nivel de empresa.

;ise"o del cable de medios de $bra

Si bien la fibra %ptica es mu# delgada, consta de dos tipos de vidrio # de un blindajee'terno de protecci%n. "spec$ficamente, estos componentes conforman lo siguiente

N,cleo:consta de vidrio puro # es la parte de la $bra por la que setransporta la luz%

Cbierta:el vidrio que rodea al n*cleo # act*a como espe(o% Los pulsosde luz se propagan por el n*cleo mientras la cubierta los re>e(a% 0stoa#uda a contener los pulsos de luz en el n*cleo de la $bra& un fenmenoconocido como e)in interna total=%

Re-estimiento:generalmente& es un revestimiento de PFC que protegeel n*cleo # la cubierta% .ambin puede incluir material de refuerzo # unrecubrimiento de proteccin cu#o ob(etivo es proteger el vidrio contrara#ones # 'umedad%

Si bien es vulnerable a los dobleces pronunciados, las propiedades del ncleo # la cubiertase modificaron en el nivel molecular para +acerla mu# resistente. 3a fibra %ptica se pruebaa trav(s de un riguroso proceso de fabricaci%n para que tenga una resistencia m$nima de


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5@@ @@@ lb!pulg7/. 3a fibra %ptica es lo suficientemente duradera para soportar el manejodurante la instalaci%n # la implementaci%n en redes en condiciones ambientales adversas entodo el mundo.

.ipos de medios de $bra ptica

3os pulsos de lu) que representan los datos transmitidos en forma de bits en los medios songenerados por uno de los siguientes

Lseres

;iodos emisores de luz 2L0;3

3os dispositivos electr%nicos semiconductores, denominados fotodiodos, detectan losimpulsos de lu) # los convierten en voltajes que pueden reconstruirse en tramas de datos.

Nota:la lu) de lser transmitida a trav(s del cableado de fibra %ptica puede da&ar el ojo+umano. Se debe tener precauci%n # evitar mirar dentro del e'tremo de una fibra %pticaactiva.

"n t(rminos generales, los cables de fibra %ptica pueden clasificarse en dos tipos

"ibra ptica monomodo:la $bra ptica monomodo 2!/73 consta deun n*cleo mu# peque"o # emplea tecnologa lser costosa para enviarun *nico 'az de luz% !e usa muc'o en situaciones de larga distancia queabarcan cientos de ilmetros& como aplicaciones de .F por cable #telefona de larga distancia%

"ibra ptica mltimodo:la $bra ptica multimodo 2//73 consta de unn*cleo ms grande # utiliza emisores L0; para enviar pulsos de luz%0spec$camente& la luz de un L0; ingresa a la $bra multimodo endiferentes ngulos% !e usa muc'o en las redes LA6& debido a que sepuede alimentar mediante L0; de ba(o costo% Proporciona un anc'o debanda de 'asta 98 Eb4s a travs de longitudes de enlace de 'astaGG8 m%

"n las figuras 5 # 7, se destacan las caracter$sticas de la fibra %ptica multimodo #monomodo. *na de las diferencias destacadas entre la fibra %ptica multimodo # monomodoes la cantidad de dispersi%n. 3a dispersi%n se refiere a la e'tensi%n de los pulsos de lu) con

el tiempo. Cuanta ms dispersi%n e'iste, ma#or es la p(rdida de intensidad de la se&al.

Conectores de red de $bra ptica

"l e'tremo de una fibra %ptica se termina con un conector de fibra %ptica. "'iste unavariedad de conectores de fibra %ptica. 3as diferencias principales entre los tipos deconectores son las dimensiones # los m(todos de acoplamiento mecnico. Por lo general,los organismos estandari)an un tipo de conector segn el equipo que utili)an comnmente,


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o estandari)an por tipo de fibra uno para :, uno para S:/. Si se tienen en cuentatodas las generaciones de conectores, en la actualidad se utili)an alrededor de G@ tiposdiferentes.

Como se muestra en la figura 5, los tres conectores de red de fibra %ptica ms populares son

los siguientes

$nta recta (S+):conectores antiguos de estilo ba#oneta&ampliamente utilizados con la $bra ptica multimodo%

Conector sscriptor (SC):en ocasiones& se lo denomina conector dple'?,que tambi(n se muestra en la figura 5.

3os cables de cone'i%n de fibra %ptica son necesarios para interconectar dispositivos deinfraestructura. Por ejemplo, en la figura 7, se muestran diversos cables de cone'i%ncomunes

Cable de cone)in multimodo !CI!C

Cable de cone)in monomodo LCILC

Cable de cone)in multimodo !.ILC

Cable de cone)in monomodo !CI!.


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3os cables de fibra %ptica se deben proteger con un peque&o capuc+%n de plstico cuandono se utili)an.

Observe adems el uso de colores para distinguir entre los cables de cone'i%n monomodo #multimodo. "sto se debe al estndar I-B


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fibras %pticas pueden utili)arse en longitudes muc+o ma#ores que los medios de cobre sinla necesidad de regenerar la se&al, #a que son finas # tienen una p(rdida de se&alrelativamente baja. -lgunas especificaciones de la capa f$sica de fibra %ptica admitenlongitudes que pueden alcan)ar varios 9il%metros.

-lgunos de los problemas de implementaci%n de medios de fibra %ptica

/s costoso 2com*nmente3 que los medios de cobre para la mismadistancia 2pero para una capacidad ma#or3

!e necesitan diferentes 'abilidades # equipos para terminar # empalmarla infraestructura de cables

/ane(o ms cuidadoso que los medios de cobre

"n la actualidad, en la ma#or parte de los entornos empresariales se utili)a principalmente

la fibra %ptica como cableado bac9bone para cone'iones punto a punto con una grancantidad de trfico entre los servicios de distribuci%n de datos # para la intercone'i%n de losedificios en el caso de los campus compuestos por varios edificios. 0a que la fibra %ptica noconduce electricidad # presenta una p(rdida de se&al baja, es ideal para estos usos.

"n la ilustraci%n, se destacan algunas de estas diferencias.

Propiedades de los medios inalmbricos

3os medios inalmbricos transportan se&ales electromagn(ticas que representan los d$gitosbinarios de las comunicaciones de datos mediante frecuencias de radio # de microondas.

Como medio de redes, el sistema inalmbrico no se limita a conductores o canaletas, comoen el caso de los medios de fibra o de cobre. De todos los medios, los inalmbricosproporcionan las ma#ores opciones de movilidad. -dems, la cantidad de dispositivos contecnolog$a inalmbrica aumenta continuamente. Por estos motivos, la tecnolog$ainalmbrica se convirti% en el medio de preferencia para las redes dom(sticas. - medidaque aumentan las opciones de anc+o de banda de red, la tecnolog$a inalmbrica adquierepopularidad rpidamente en las redes empresariales.

"n la ilustraci%n, se destacan varios s$mbolos relacionados con la tecnolog$a inalmbrica.

Sin embargo, e'isten algunas reas de importancia para la tecnolog$a inalmbrica, queinclu#en las siguientes

2rea de cobertra:las tecnologas inalmbricas de comunicacin dedatos funcionan bien en entornos abiertos% !in embargo& e)istendeterminados materiales de construccin utilizados en edi$cios #estructuras& adems del terreno local& que limitan la cobertura efectiva%


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%nter!erencia:la tecnologa inalmbrica tambin es vulnerable a lainterferencia # puede verse afectada por dispositivos comunes comotelfonos inalmbricos domsticos& algunos tipos de luces >uorescentes&'ornos de microondas # otras comunicaciones inalmbricas%

Se#ridad:la cobertura de la comunicacin inalmbrica no requiereacceso a un 'ilo fsico de un medio% Por lo tanto& dispositivos # usuariossin autorizacin para acceder a la red pueden obtener acceso a latransmisin% 0n consecuencia& la seguridad de la red es un componenteimportante de la administracin de una red inalmbrica%

Si bien la tecnolog$a inalmbrica es cada ve) ms popular para la conectividad deescritorio, el cobre # la fibra %ptica son los medios de capa f$sica ms populares para lasimplementaciones de redes.

.ipos de medios inalmbricos

3os estndares I""" # los de la industria de las telecomunicaciones para lascomunicaciones inalmbricas de datos abarcan las capas f$sica # de enlace de datos.

3os tres estndares comunes de comunicaci%n de datos que se aplican a los mediosinalmbricos son los siguientes

'stndar %''' 345677:la tecnologa de LA6 inalmbrica 2HLA63&com*nmente denominada


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Codi$cacin de se"ales de datos a se"ales de radio

7recuencia e intensidad de la transmisin

equisitos de recepcin # decodi$cacin de se"ales

;ise"o # construccin de antenas

Nota:1i:i es una marca comercial de 1i:i -lliance. 3a tecnolog$a 1i:i se utili)a conproductos certificados que pertenecen a los dispositivos 13-6 basados en los estndaresI""" @7.55.

LA6 inalmbrica

*na implementaci%n comn de transmisi%n inalmbrica de datos permite a los dispositivosconectarse en forma inalmbrica a trav(s de una 3-6. "n general, una 3-6 inalmbricarequiere los siguientes dispositivos de red

$nto de acceso inalmbrico:el punto de acceso 2AP3 inalmbricoconcentra las se"ales inalmbricas de los usuarios # se conecta2generalmente a travs de un cable de cobre3 a la infraestructura de rede)istente basada en medios de cobre& como 0t'ernet% Los routersinalmbricos domsticos # de peque"as empresas integran las funcionesde un router& un sDitc' # un punto de acceso en un solo dispositivo&como el que se muestra en la ilustracin%

Adaptadores de N%C inalmbricas:proporcionan capacidad decomunicacin inalmbrica a cada 'ost de red%

- medida que la tecnolog$a fue evolucionando, surgi% una gran cantidad de estndares13-6 basados en "t+ernet. Se debe tener precauci%n al comprar dispositivos inalmbricospara garanti)ar compatibilidad e interoperabilidad.

3os beneficios de las tecnolog$as inalmbricas de comunicaci%n de datos son evidentes,especialmente en cuanto al a+orro en el cableado costoso de las instalaciones # en laconveniencia de la movilidad del +ost. Sin embargo, los administradores de red necesitandesarrollar # aplicar procesos # pol$ticas de seguridad rigurosas para proteger las 3-6inalmbricas del da&o # el acceso no autori)ado.

0stndares de HiI7i 8B%99

3os distintos estndares @7.55 evolucionaron con los a&os. 3os estndares inclu#en

%''' 345677a:opera en la banda de frecuencia de G E@z # proporcionavelocidades de 'asta G /b4s% Posee un rea de cobertura menor # esmenos efectivo al penetrar estructuras edilicias #a que opera enfrecuencias superiores% Los dispositivos que funcionan conforme a este


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estndar no son interoperables con los estndares 8B%99b # 8B%99gque se describen a continuacin%

%''' 345677b:opera en la banda de frecuencia de B& E@z #proporciona velocidades de 'asta 99 /b4s% Los dispositivos queimplementan este estndar tienen un ma#or alcance # pueden penetrar

me(or las estructuras edilicias que los dispositivos basados en 8B%99a%

%''' 345677#:opera en la banda de frecuencia de B& E@z #proporciona velocidades de 'asta G /bps% Por lo tanto& los dispositivosque implementan este estndar operan en la misma radiofrecuencia #tienen un alcance de 'asta 8B%99b pero con un anc'o de banda de8B%99a%

%''' 345677n:opera en la banda de frecuencia de B& E@z # G E@z% Lasvelocidades de datos tpicas esperadas van de 9G8 /b4s a M88 /b4s& conuna alcance de 'asta N8 m% 0s compatible con dispositivos 8B%99a& b #g anteriores%

%''' 345677ac:opera en la banda de G E@z # proporciona velocidadesde datos que van de G8 /b4s a 9& Eb4s 2988 /b4s3- es compatible condispositivos 8B%99a4n%

%''' 345677ad:tambin conocido como


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Acepta paquetes de la capa # los empaqueta en unidades de datosdenominadas


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3os protocolos de la Capa 7 especifican la encapsulaci%n de un paquete en una trama # last(cnicas para colocar # sacar el paquete encapsulado de cada medio. 3a t(cnica utili)adapara colocar # sacar la trama de los medios se llama m(todo de control de acceso al medio.

- medida que los paquetes se transfieren del +ost de origen al +ost de destino, generalmente

deben atravesar diferentes redes f$sicas. "stas redes f$sicas pueden constar de diferentestipos de medios f$sicos, como cables de cobre, fibra %ptica # tecnolog$a inalmbricacompuesta por se&ales electromagn(ticas, frecuencias de radio # microondas, # enlacessatelitales.

3os paquetes no tienen una manera de acceder directamente a los distintos medios. 3afunci%n de la capa de enlace de datos del modelo OSI es preparar los paquetes de la capa dered para la transmisi%n # controlar el acceso al medio f$sico. 3os m(todos de control deacceso al medio que se describen en los protocolos de capa de enlace de datos definen losprocesos mediante los cuales los dispositivos de red pueden acceder a los medios de red #

transmitir tramas en distintos entornos de red.

Sin la capa de enlace de datos, los protocolos de capa de red, como el protocolo IP, tendr$anque tomar medidas para conectarse a cada tipo de medio que pudiera e'istir a lo largo de laruta de entrega. s an, IP deber$a adaptarse cada ve) que se desarrolle una nuevatecnolog$a de red o medio. "ste proceso dificultar$a la innovaci%n # desarrollo deprotocolos # medios de red. Kste es un motivo clave para usar un m(todo en capas enintercone'i%n de redes.

"n la animaci%n de la ilustraci%n, se proporciona un ejemplo de una PC en Par$s que seconecta a una computadora porttil en ;ap%n. Si bien los dos +osts se comunican

e'clusivamente mediante el protocolo IP, es probable que se utilicen numerosos protocolosde capa de enlace de datos para transportar los paquetes IP a trav(s de diferentes tipos deredes 3-6 # 1-6. Cada transici%n en un router puede requerir un protocolo de capa deenlace de datos diferente para el transporte en un medio nuevo.

Provisin de acceso a los medios

Durante una misma comunicaci%n, pueden ser necesarios distintos m(todos de control deacceso al medio. Cada entorno de red que los paquetes encuentran cuando viajan desde un+ost local +asta un +ost remoto puede tener caracter$sticas diferentes. Por ejemplo, una3-6 "t+ernet consta de muc+os +osts que compiten por acceder al medio de red de formaad +oc. 3os enlaces seriales constan de una cone'i%n directa entre dos dispositivosnicamente a trav(s de la cual los datos flu#en en forma de bits de manera secuencial #ordenada.

3as interfaces del router encapsulan el paquete en la trama correspondiente, # se utili)a unm(todo de control de acceso al medio adecuado para acceder a cada enlace. "n cualquier


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intercambio de paquetes de capas de red, puede +aber muc+as transiciones de medios # decapa de enlace de datos. "n cada salto a lo largo de la ruta, los routers reali)an lo siguiente

Aceptan una trama proveniente de un medio%

;esencapsulan la trama%

Fuelven a encapsular el paquete en una trama nueva%

eenvan la nueva trama adecuada al medio de ese segmento de la redfsica%

"l router de la figura tiene una interfa) "t+ernet para conectarse a la 3-6 # una interfa)serial para conectarse a la 1-6. - medida que el router procesa las tramas, utili)a losservicios de la capa de enlace de datos para recibir la trama de un medio, desencapsularlaen la PD* de la capa F, volver a encapsular la PD* en una trama nueva # colocar la trama

en el medio del siguiente enlace de la red.

7ormateo de datos para la transmisin

3a capa de enlace de datos prepara los paquetes para transportarlos a trav(s de los medioslocales mediante su encapsulaci%n con un encabe)ado # un triler para crear una trama. 3adescripci%n de una trama es un elemento clave de cada protocolo de capa de enlace dedatos.

3os protocolos de capa de enlace de datos requieren informaci%n de control para permitirque los protocolos funcionen. Por lo general, la informaci%n de control responde las

siguientes preguntas

+u nodos se comunican entre s?

Cundo comienza la comunicacin entre los nodos individuales #cundo termina?

+u errores se produ(eron mientras se comunicaron los nodos?

+u nodos se comunicarn a continuacin?

- diferencia de las otras PD* que se anali)aron en este curso, las tramas de la capa deenlace de datos inclu#en los siguientes elementos

'ncabeado:contiene informacin de control& como direccionamiento est ubicado al comienzo de la P;5%

1atos:contienen el encabezado ,P& el encabezado de la capa detransporte # los datos de aplicacin%


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+riler:contiene la informacin de control que se agrega al $nal de laP;5 para la deteccin de errores%

"stos elementos de la trama se muestran en la ilustraci%n # se anali)arn con ma#or detalle.

Creacin de una trama

Cuando los datos viajan por los medios, se convierten en un stream de bits o en nmeros 5# @. Si un nodo est recibiendo streams de bits largos Lc%mo determina d%nde comien)a #termina la trama o qu( bits representan una direcci%nM

"l tramado rompe el stream en agrupaciones descifrables, con la informaci%n de controlinsertada en el encabe)ado # triler como valores en campos diferentes. "ste formato brindaa las se&ales f$sicas una estructura que pueden recibir los nodos # que se puede decodificaren paquetes en el destino.

Como se muestra en la ilustraci%n, los tipos de campos de trama gen(ricos inclu#en losiguiente

%ndicadores de comieno / de detencin de la trama:la subcapa/AC utiliza estos campos para identi$car el inicio # el $nal de la trama%

1ireccionamiento:la subcapa /AC utiliza este campo para identi$carlos nodos de origen # destino%

+ipo:el LLC utiliza este campo para identi$car el protocolo de capa %

Control:identi$ca servicios especiales de control del >u(o%

1atos:inclu#e el contenido de la trama 2es decir& el encabezado delpaquete& el encabezado del segmento # los datos3%

1eteccin de errores:estos campos de trama& que se inclu#endespus de los datos para formar el triler& se utilizan para la deteccinde errores%

6o todos los protocolos inclu#en todos estos campos. 3os estndares para un protocolo deenlace de datos espec$fico definen el formato real de la trama.

Nota:los ejemplos de formatos de trama se anali)arn al final de este cap$tulo.

0stndares de la capa de enlace de datos

- diferencia de los protocolos de las capas superiores de la suite CP!IP, los protocolos decapa de enlace de datos no se suelen definir por la solicitud de comentarios 4:C/. Si bienel Internet "ngineering as9 :orce I":/ mantiene los protocolos # servicios funcionales


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para la suite de protocolos CP!IP en las capas superiores, no define las funciones ni laoperaci%n de la capa de acceso a la red de ese modelo.

"spec$ficamente, los servicios # las especificaciones de la capa de enlace de datos sedefinen mediante varios estndares basados en diversas tecnolog$as # medios a los cuales se

aplican los protocolos. -lgunos de estos estndares integran los servicios de la Capa 7 # laCapa 5.

3os responsables de la definici%n de los protocolos # servicios funcionales en la capa deenlace de datos son los siguientes

1rganismos de ingeniera que establecen estndares # protocolosp*blicos # abiertos%

Compa"as de comunicaciones que establecen # utilizan protocolose)clusivos para aprovec'ar los nuevos avances tecnolgicos o las

oportunidades del mercado%

"ntre los organismos de ingenier$a que definen estndares # protocolos abiertos que seaplican a la capa de enlace de datos, se inclu#en

,nstituto de ,ngenieros en 0lectricidad # 0lectrnica 2,0003

5nin ,nternacional de .elecomunicaciones 25,.3

1rganizacin ,nternacional para la 0standarizacin 2,!13

American 6ational !tandards ,nstitute 2A6!,3

"n la tabla de la ilustraci%n, se destacan diversos organismos de estandari)aci%n # algunosde sus protocolos de capa de enlace de datos ms importantes.

Control de acceso a los medios

3a regulaci%n de la ubicaci%n de las tramas de datos en los medios se encuentra bajo elcontrol de la subcapa de control de acceso al medio.

"l control de acceso al medio es el equivalente a las reglas de trnsito que regulan la

entrada de ve+$culos a una autopista. 3a ausencia de un control de acceso al medio ser$a elequivalente a ve+$culos que ignoren el resto del trfico e ingresen al camino sin tener encuenta a los dems ve+$culos. Sin embargo, no todos los caminos # entradas son iguales. "ltrfico puede ingresar a un camino conflu#endo, esperando su turno en una se&al de paradao respetando el semforo. *n conductor sigue un conjunto de reglas diferente para cadatipo de entrada.


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De la misma manera, e'isten diferentes formas de regular la colocaci%n de tramas en losmedios. 3os protocolos de la capa de enlace de datos definen las reglas de acceso a losdiferentes medios. -lgunos m(todos de control de acceso al medio utili)an procesosaltamente controlados para asegurar que las tramas se coloquen con seguridad en losmedios. "stos m(todos se definen mediante protocolos sofisticados que requieren

mecanismos que introducen sobrecargas a la red.

"ntre las diferentes implementaciones de los protocolos de capa de enlace de datos, e'istendiferentes m(todos para controlar el acceso al medio. "stas t(cnicas de control de acceso almedio definen si los nodos comparten los medios # de qu( manera lo +acen.

"l m(todo espec$fico de control de acceso al medio utili)ado depende de lo siguiente

+opolo#a:cmo aparece la cone)in entre los nodos ante la capa deenlace de datos%

*so compartido de los medios:la forma en que los nodos compartenlos medios% 0l uso compartido de los medios puede ser punto a punto&como en las cone)iones HA6& o compartido& como en las redes LA6%

.opologas fsica # lgica

3a topolog$a de una red es la configuraci%n o relaci%n de los dispositivos de red # lasintercone'iones entre ellos. 3as topolog$as 3-6 # 1-6 se pueden ver de dos maneras

+opolo#a !sica:se re$ere a las cone)iones fsicas e identi$ca cmo seinterconectan los dispositivos $nales # de infraestructura& como los

routers& los sDitc'es # los puntos de acceso inalmbrico% Las topologasfsicas generalmente son punto a punto o en estrella% Consulte la 7igura9%

+opolo#a l#ica:se re$ere a la forma en que una red trans$ere tramasde un nodo al siguiente% 0sta disposicin consta de cone)iones virtualesentre los nodos de una red% Los protocolos de capa de enlace de datosde$nen estas rutas de se"ales lgicas% La topologa lgica de los enlacespunto a punto es relativamente simple& mientras que los medioscompartidos ofrecen mtodos de control de acceso al mediodeterministas # no deterministas% Fea la 7igura B%

3a capa de enlace de datos >ve? la topolog$a l%gica de una red al controlar el acceso de losdatos al medio. 3a topolog$a l%gica influ#e en el tipo de entramado de red # el control deacceso al medio que se utili)an.

.opologas fsicas de HA6 comunes

Por lo general, las 1-6 se interconectan mediante las siguientes topolog$as f$sicas


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$nto a pnto:esta es la topologa ms simple& que consta de unenlace permanente entre dos terminales% Por este motivo& es unatopologa de HA6 mu# popular%

.bandspoe:es una versin HA6 de la topologa en estrella& en laque un sitio central interconecta sitios de sucursal mediante enlaces

punto a punto%

Malla:esta topologa proporciona alta disponibilidad& pero requiere quecada sistema $nal est interconectado con todos los dems sistemas%Por lo tanto& los costos administrativos # fsicos pueden ser importantes%Jsicamente& cada enlace es un enlace punto a punto al otro nodo% Lasvariantes de esta topologa inclu#en la topologa de malla parcial& en laque se interconectan algunos dispositivos $nales& pero no todos%

"n la ilustraci%n, se muestran las tres topolog$as f$sicas de 1-6 comunes.

.opologa fsica punto a punto

3as topolog$as f$sicas punto a punto conectan dos nodos directamente, como se muestra enla ilustraci%n.

"n esta disposici%n, los dos nodos no tienen que compartir los medios con otros +osts.-dems, un nodo no tiene que determinar si una trama entrante est destinada a (l o a otronodo. Por lo tanto, los protocolos de enlace de datos l%gicos pueden ser mu# simples, dadoque todas las tramas en los medios solo pueden transferirse entre los dos nodos. "l nodo enun e'tremo coloca las tramas en los medios # el nodo en el otro e'tremo las saca de losmedios del circuito punto a punto.

3os protocolos de capa de enlace de datos podr$an proporcionar procesos ms sofisticadosde control de acceso al medio para las topolog$as l%gicas punto a punto, pero esto soloagregar$a una sobrecarga innecesaria al protocolo.

.opologa lgica punto a punto

3os nodos de los e'tremos que se comunican en una red punto a punto pueden estarconectados f$sicamente a trav(s de una cantidad de dispositivos intermediarios. Sinembargo, el uso de dispositivos f$sicos en la red no afecta la topolog$a l%gica.

Como se muestra en la figura 5, los nodos de origen # destino pueden estar conectadosindirectamente entre s$ a trav(s de una distancia geogrfica. "n algunos casos, la cone'i%nl%gica entre nodos forma lo que se llama un circuito virtual. *n circuito virtual es unacone'i%n l%gica creada dentro de una red entre dos dispositivos de red. 3os dos nodos encada e'tremo del circuito virtual intercambian las tramas entre s$. "sto ocurre incluso si lastramas estn dirigidas a trav(s de dispositivos intermediarios. 3os circuitos virtuales sonconstrucciones de comunicaci%n l%gicas utili)adas por algunas tecnolog$as de la Capa 7.


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"l m(todo de acceso al medio utili)ado por el protocolo de enlace de datos depende de latopolog$a l%gica punto a punto, no de la topolog$a f$sica. "sto significa que la cone'i%nl%gica de punto a punto entre dos nodos puede no ser necesariamente entre dos nodosf$sicos en cada e'tremo de un enlace f$sico nico.

"n la figura 7, se muestran los dispositivos f$sicos entre los dos routers.

@alf duple) # full duple)

"n la figura 5, se muestra una topolog$a punto a punto. "n las redes punto a punto, los datospueden fluir de dos maneras

Comnicacin hal!dplex:ambos dispositivos pueden transmitir #recibir datos en los medios& pero no pueden 'acerlo en formasimultnea% 0t'ernet 'a establecido reglas de arbitra(e para resolvercon>ictos que surgen de instancias donde ms de una estacin intentatransmitir al mismo tiempo% 0n la $gura B& se muestra la comunicacin'alfIduple)%

Comnicacin !lldplex:ambos dispositivos pueden transmitir #recibir datos en los medios al mismo tiempo% La capa de enlace de datossupone que los medios estn disponibles para que ambos nodostransmitan en cualquier momento% Por lo tanto& no 'a# necesidad dearbitra(e de medios en la capa de enlace de datos% 0n la $gura & semuestra la comunicacin fullIduple)%

.opologas fsicas de LA6

3a topolog$a f$sica define c%mo se interconectan f$sicamente los sistemas finales. "n lasredes 3-6 de medios compartidos, los dispositivos finales se pueden interconectarmediante las siguientes topolog$as f$sicas

'strella:los dispositivos $nales se conectan a un dispositivointermediario central% Las primeras topologas en estrellainterconectaban dispositivos $nales mediante 'ubs% !in embargo& en laactualidad estas topologas utilizan sDitc'es% La topologa en estrella esla topologa fsica de LA6 ms com*n& principalmente porque es fcil deinstalar& mu# escalable 2es fcil agregar # quitar dispositivos $nales3 #de fcil resolucin de problemas%

'strella extendida o hbrida:en una topologa en estrella e)tendida&dispositivos intermediarios centrales interconectan otras topologas enestrella% 0n una topologa 'brida& las redes en estrella se puedeninterconectar mediante una topologa de bus%

;s:todos los sistemas $nales se encadenan entre s # terminan dealg*n modo en cada e)tremo% 6o se requieren dispositivos deinfraestructura& como sDitc'es& para interconectar los dispositivos


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$nales% Las topologas de bus se utilizaban en las antiguas redes0t'ernet& porque eran econmicas # fciles de con$gurar%

Anillo:los sistemas $nales se conectan a su respectivo vecino # formanun anillo% A diferencia de la topologa de bus& la de anillo no necesitatener una terminacin% Las topologas de anillo se utilizaban en las

antiguas redes de interfaz de datos distribuida por $bra 27;;,3%0spec$camente& las redes 7;;, emplean un segundo anillo para latolerancia a fallas o para me(orar el rendimiento%

"n la ilustraci%n, se muestra c%mo se interconectan los dispositivos finales en las redes3-6.

.opologa lgica para medios compartidos

3a topolog$a l%gica de una red est estrec+amente relacionada con el mecanismo que seutili)a para administrar el acceso a la red. 3os m(todos de acceso proporcionan los

procedimientos para administrar el acceso a la red para que todas las estaciones tenganacceso. Cuando varias entidades comparten los mismos medios, deben estar instaladosalgunos mecanismos para controlar el acceso. 3os m(todos de acceso se aplican en lasredes para regular dic+o acceso al medio.

-lgunas topolog$as de red comparten un medio comn con varios nodos. "n cualquiermomento puede +aber una cantidad de dispositivos que intentan enviar # recibir datosutili)ando los medios de red. Na# reglas que rigen c%mo esos dispositivos comparten losmedios.

Na# dos m(todos bsicos de control de acceso al medio para medios compartidos

Acceso por contienda:todos los nodos compiten por el uso del medio&pero tienen un plan si se producen colisiones% 0n la $gura 9& se muestrael acceso por contienda%

Acceso controlado:cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar elmedio% 0n la $gura B& se muestra el acceso controlado%

"l protocolo de capa de enlace de datos especifica el m(todo de control de acceso al medioque proporciona el equilibrio adecuado entre control de trama, protecci%n de trama #sobrecarga de red.

Acceso por contienda

-l utili)ar un m(todo de contienda no determinista, los dispositivos de red pueden intentaracceder al medio cada ve) que tengan datos para enviar. Para evitar caos completo en losmedios, estos m(todos usan un proceso de -cceso mltiple por detecci%n de portadoraCS-/ para detectar primero si los medios estn transportando una se&al.


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Si se detecta una se&al portadora en el medio desde otro nodo, quiere decir que otrodispositivo est transmitiendo. Cuando un dispositivo est intentando transmitir # nota queel medio est ocupado, esperar e intentar despu(s de un per$odo de tiempo corto. Si no sedetecta una se&al portadora, el dispositivo transmite sus datos. 3as redes "t+ernet einalmbricas utili)an control de acceso al medio por contenci%n.

"s posible que el proceso de CS- falle # que dos dispositivos transmitan al mismotiempo # ocasionen una colisi%n de datos. Si esto ocurre, los datos enviados por ambosdispositivos se da&arn # debern enviarse nuevamente.

3os m(todos de control de acceso al medio por contenci%n no tienen la sobrecarga de losm(todos de acceso controlado. 6o se requiere un mecanismo para anali)ar qui(n posee elturno para acceder al medio. Sin embargo, los sistemas por contenci%n no escalan bien bajoun uso intensivo de los medios. - medida que el uso # el nmero de nodos aumenta, laprobabilidad de acceder a los medios con ('ito sin una colisi%n disminu#e. -dems, los

mecanismos de recuperaci%n que se requieren para corregir errores debidos a esascolisiones disminu#en an ms el rendimiento.

Eeneralmente se implementa CS- junto con un m(todo para resolver la contenci%n delmedio. 3os dos m(todos comnmente utili)ados son

Acceso m,ltiple por deteccin de portadora con deteccin decolisiones:con el acceso m*ltiple por deteccin de portadora #deteccin de colisiones 2C!/A4C;3& el dispositivo $nal supervisa losmedios para detectar la presencia de una se"al de datos% !i no 'a# unase"al de datos #& en consecuencia& los medios estn libres& el dispositivotransmite los datos% !i luego se detectan se"ales que muestran que otrodispositivo estaba transmitiendo al mismo tiempo& todos los dispositivosde(an de enviar e intentan despus% Las formas tradicionales de 0t'ernetutilizan este mtodo%

Acceso m,ltiple por deteccin de portadora / pre-encin decolisiones:con el acceso m*ltiple por deteccin de portadora #prevencin de colisiones 2C!/A4CA3& el dispositivo $nal e)amina losmedios para detectar la presencia de una se"al de datos% !i el medioest libre& el dispositivo enva una noti$cacin a travs del medio& sobresu intencin de utilizarlo% 5na vez que recibe autorizacin paratransmitir& el dispositivo enva los datos% Las tecnologas de red

inalmbricas 8B%99 utilizan este mtodo%

"n la ilustraci%n, se muestra lo siguiente

7uncionamiento de los mtodos de acceso por contienda

Caractersticas de los mtodos de acceso por contienda


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0(emplos de los mtodos de acceso por contienda

.opologa multiacceso

*na topolog$a l%gica multiacceso permite a una cantidad de nodos comunicarse utili)andolos mismos medios compartidos. 3os datos desde un s%lo nodo pueden colocarse en el

medio en cualquier momento. Cada nodo ve todas las tramas que se encuentran en elmedio, pero solamente el nodo al cual se dirige la trama procesa sus contenidos.

ener muc+os nodos que compartan el acceso al medio requiere un m(todo de control deacceso al medio de enlace de datos que regule la transmisi%n de los datos #, porconsiguiente, que redu)ca las colisiones entre las distintas se&ales.

4eprodu)ca la animaci%n para ver c%mo los nodos acceden a los medios en una topolog$amultiacceso.

Acceso controlado

-l utili)ar el m(todo de acceso controlado, los dispositivos de red toman turnos ensecuencia para acceder al medio. Si un dispositivo final no necesita acceder al medio, elturno pasa al dispositivo final siguiente. "ste proceso se facilita por medio de un to9en. *ndispositivo final adquiere el to9en # coloca una trama en los medios8 ningn otrodispositivo puede +acerlo +asta que la trama se +a#a recibido # procesado en el destino, #se libere el to9en.

Nota:este m(todo tambi(n se conoce como >acceso programado? o >determinista?.

-unque el acceso controlado est bien ordenado # provee rendimiento predecible, losm(todos determin$sticos pueden ser ineficientes porque un dispositivo tiene que esperar suturno antes de poder utili)ar el medio.

3os ejemplos de acceso controlado inclu#en lo siguiente

.oen ing 2,000 8B%G3

,nterfaz de datos distribuida por $bra 27;;,3& que se basa en el protocolode toen bus ,000 8B%%

Nota:estos dos m(todos de control de acceso al medio se consideran obsoletos.

"n la ilustraci%n, se muestra lo siguiente

7uncionamiento de los mtodos de acceso controlado

Caractersticas de los mtodos de acceso controlado


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0(emplos de mtodos de acceso controlado

.opologa de anillo

"n una topolog$a l%gica de anillo, cada nodo recibe una trama por turno. Si la trama no estdireccionada al nodo, el nodo pasa la trama al nodo siguiente. "sto permite que un anillo

utilice una t(cnica de control de acceso al medio controlado que se denomina >paso deto9ens?.

3os nodos en una topolog$a l%gica de anillo retiran la trama del anillo, e'aminan ladirecci%n # la env$an si no est dirigida para ese nodo. "n un anillo, todos los nodosalrededor del anillo entre el nodo de origen # el de destino/ e'aminan la trama.

"'isten diversas t(cnicas de control de acceso al medio que pueden usarse con un anillol%gico, segn el nivel de control requerido. Por ejemplo s%lo una trama a la ve) esgeneralmente transportada por el medio. Si no se estn transmitiendo datos, se colocar una

se&al conocida como to9en/ en el medio # un nodo s%lo puede colocar una trama de datosen el medio cuando tiene el to9en.

4ecuerde que la capa de enlace de datos >ve? una topolog$a l%gica de anillo. 3a topolog$adel cableado f$sico real puede ser otra topolog$a.

4eprodu)ca la animaci%n para ver c%mo acceden los nodos al medio en una topolog$al%gica de anillo.

La trama

Si bien e'isten muc+os protocolos de capa de enlace de datos diferentes que describen lastramas de la capa de enlace de datos, cada tipo de trama tiene tres partes bsicas

0ncabezado

;atos

.riler

odos los protocolos de capa de enlace de datos encapsulan la PD* de la capa F dentro delcampo de datos de la trama. Sin embargo, la estructura de la trama # los campos contenidos

en el encabe)ado # triler var$an de acuerdo con el protocolo.

"l protocolo de capa de enlace de datos describe las caracter$sticas requeridas para eltransporte de paquetes a trav(s de diferentes medios. "stas caracter$sticas del protocoloestn integradas en la encapsulaci%n de la trama. Cuando la trama llega a su destino # elprotocolo de enlace de datos quita la trama de los medios, la informaci%n sobre elentramado se lee # se descarta.


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6o +a# una estructura de trama que cumpla con las necesidades de todos los transportes dedatos a trav(s de todos los tipos de medios. Segn el entorno, la cantidad de informaci%n decontrol que se necesita en la trama var$a para cumplir con los requisitos de control deacceso al medio de la topolog$a l%gica # de los medios.

Como se muestra en la figura 5, un entorno frgil requiere ms control. Sin embargo, unentorno protegido, como el que se muestra en la figura 7, requiere menos controles.

0l encabezado

"l encabe)ado de la trama contiene la informaci%n de control que especifica el protocolo decapa de enlace de datos para la topolog$a l%gica # los medios espec$ficos utili)ados.

3a informaci%n de control de trama es nica para cada tipo de protocolo. "s utili)ada por elprotocolo de la Capa 7 para proporcionar las caracter$sticas demandadas por el entorno decomunicaci%n.

"n la ilustraci%n, se muestran los campos de encabe)ado de la trama de "t+ernet

Campo %nicio de trama:indica el comienzo de la trama%

Campos 1ireccin de ori#en / 1ireccin de destino:indican losnodos de origen # destino en los medios%

Campo +ipo:indica el servicio de capa superior que se inclu#e en latrama%

3os distintos protocolos de capa de enlace de datos pueden utili)ar campos diferentes de losmencionados. Por ejemplo, otros campos de encabe)ado de trama de protocolo de capa 7podr$an incluir los siguientes

Campo $rioridado:se utiliza para iniciar # detener el tr$co atravs de los medios%

Campo Control de con#estin:indica si 'a# congestin en losmedios%


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Debido a que los prop%sitos # las funciones de los protocolos de capa de enlace de datos serelacionan con las topolog$as # los medios espec$ficos, se debe e'aminar cada protocolopara comprender en detalle la estructura de la trama. Como los protocolos se anali)an eneste curso, se e'plicar ms informaci%n acerca de la estructura de la trama.

;ireccin de capa B

3a capa de enlace de datos proporciona el direccionamiento que se utili)a para transportaruna trama a trav(s de los medios locales compartidos. 3as direcciones de dispositivo enesta capa se llaman direcciones f$sicas. "l direccionamiento de la capa de enlace de datos seinclu#e en el encabe)ado de la trama # especifica el nodo de destino de la trama en la redlocal. "l encabe)ado de la trama tambi(n puede contener la direcci%n de origen de la trama.

- diferencia de las direcciones l%gicas de capa F, que son jerrquicas, las direcciones f$sicasno indican en qu( red se encuentra el dispositivo. "n cambio, la direcci%n f$sica es ladirecci%n espec$fica de un dispositivo en particular. Si el dispositivo se traslada a otra red o

subred, sigue funcionando con la misma direcci%n f$sica de la Capa 7.

6o se puede utili)ar una direcci%n espec$fica de un dispositivo # no jerrquica paralocali)ar un dispositivo a trav(s de grandes redes o de Internet. "so ser$a como intentarlocali)ar una casa espec$fica en todo el mundo, sin ms datos que el nombre de la calle # elnmero de la casa. Sin embargo, la direcci%n f$sica se puede usar para locali)ar undispositivo dentro de un rea limitada. Por este motivo, la direcci%n de la capa de enlace dedatos solo se utili)a para entregas locales. 3as direcciones en esta capa no tienensignificado ms all de la red local. Compare esto con la Capa F, en donde las direccionesen el encabe)ado del paquete pasan del +ost de origen al +ost de destino sin tener en cuenta

la cantidad de saltos de redes a lo largo de la ruta.

Si los datos deben pasar a otro segmento de red, se necesita un dispositivo intermediario,como un router. "l router debe aceptar la trama segn la direcci%n f$sica # desencapsularlapara e'aminar la direcci%n jerrquica, o direcci%n IP. Con la direcci%n IP, el router puededeterminar la ubicaci%n de red del dispositivo de destino # el mejor camino para llegar a (l.*na ve) que sabe ad%nde reenviar el paquete, el router crea una nueva trama para elpaquete, # la nueva trama se env$a al segmento siguiente +acia el destino final.

"n la ilustraci%n, se destacan los requisitos de direcci%n de capa 7 en las topolog$asmultiacceso # punto a punto.

0l triler

3os protocolos de capa de enlace de datos agregan un triler al final de cada trama. "ltriler se utili)a para determinar si la trama lleg% sin errores. "ste proceso se denomina>detecci%n de errores? # se logra mediante la colocaci%n en el triler de un resumen l%gicoo matemtico de los bits que componen la trama. 3a detecci%n de errores se agrega a lacapa de enlace de datos porque las se&ales en los medios pueden sufrir interferencias,


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distorsiones o p(rdidas que cambien considerablemente los valores de bits que representanesas se&ales.

*n nodo transmisor crea un resumen l%gico del contenido de la trama. "sto se conoce comovalor de comprobaci%n de redundancia c$clica C4C/. "ste valor se coloca en el campo

Secuencia de verificaci%n de la trama :CS/ para representar el contenido de la trama.

Naga clic en los campos :CS # Detenci%n de trama en la ilustraci%n para obtener msdetalles.

Cuando la trama llega al nodo de destino, el nodo receptor calcula su propio resumenl%gico, o C4C, de la trama. "l nodo receptor compara los dos valores C4C. Si los dosvalores son iguales, se considera que la trama lleg% como se transmiti%. Si el valor C4C enel :CS difiere del C4C calculado en el nodo receptor, la trama se descarta.

Por lo tanto, el campo :CS se utili)a para determinar si se produjeron errores durante latransmisi%n # la recepci%n de la trama. "l mecanismo de detecci%n de erroresproporcionado por el uso del campo :CS descubre la ma#or$a de los errores provocados enlos medios.

"'iste siempre la peque&a posibilidad de que una trama con un buen resultado de C4C est(realmente da&ada. 3os errores en los bits se pueden cancelar entre s$ cuando se calcula elC4C. 3os protocolos de capa superior entonces deber$an detectar # corregir esta p(rdida dedatos.

.ramas LA6 # HA6

"n una red CP!IP, todos los protocolos de capa 7 del modelo OSI funcionan con ladirecci%n IP en la capa F. Sin embargo, el protocolo de capa 7 espec$fico que se utilicedepende de la topolog$a l%gica de la red # la implementaci%n de la capa f$sica. Debido alamplio rango de medios f$sicos utili)ados a trav(s de un rango de topolog$as enintercone'i%n de redes, +a# una gran cantidad correspondiente de protocolos de la Capa 7en uso.

Cada protocolo lleva a cabo el control de acceso al medio para las topolog$as l%gicas decapa 7 especificadas. "sto significa que una cantidad de dispositivos de red diferentespueden actuar como nodos que operan en la capa de enlace de datos al implementar esos

protocolos. "stos dispositivos inclu#en el adaptador de red o tarjetas de interfa) de red6IC/ en computadoras, as$ como las interfaces en routers # en s2itc+es de la Capa 7.

"l protocolo de la Capa 7 que se utili)a para una topolog$a de red particular estdeterminado por la tecnolog$a utili)ada para implementar esa topolog$a. 3a tecnolog$a es, asu ve), determinada por el tama&o de la red, en t(rminos de cantidad de +osts # alcancegeogrfico # los servicios que se proveern a trav(s de la red.


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"n general, las redes 3-6 utili)an una tecnolog$a de anc+o de banda elevado que es capa)de admitir una gran cantidad de +osts. "l rea geogrfica relativamente peque&a de una3-6 un nico edificio o un campus de varios edificios/ # su alta densidad de usuarios+acen que esta tecnolog$a sea rentable.

Sin embargo, utili)ar una tecnolog$a de anc+o de banda elevado generalmente no esrentable para las redes 1-6 que abarcan grandes reas geogrficas varias ciudades, porejemplo/. "l costo de los enlaces f$sicos de larga distancia # la tecnolog$a utili)ada paratransportar las se&ales a trav(s de esas distancias, generalmente, ocasiona una menorcapacidad de anc+o de banda.

3a diferencia de anc+o de banda normalmente produce el uso de diferentes protocolos paralas 3-6 # las 1-6.

3os protocolos de capa de enlace de datos comunes inclu#en los siguientes

0t'ernet

Protocolo punto a punto 2PPP3

,nalmbrico 8B%99

Otros protocolos que se abordan en el curr$culo de CC6- son el protocolo de enlace dedatos de alto nivel ND3C/ # :rame 4ela#.

Naga clic en el bot%n 4eproducir para ver ejemplos de protocolos de capa 7.

.rama de 0t'ernet

Ethernet

"t+ernet es la tecnolog$a 3-6 predominante. Se trata de una familia de tecnolog$as de redque se definen en los estndares I""" @7.7 # @7.F.

3os estndares de "t+ernet definen los protocolos de Capa 7 # las tecnolog$as de Capa 5."t+ernet es la tecnolog$a 3-6 ms ampliamente utili)ada # admite anc+os de banda dedatos de 5@ bps, 5@@ bps, 5 Ebps 5@@@ bps/ o 5@ Ebps 5@ @@@ bps/.

"l formato bsico de la trama # las subcapas del I""" de las Capas OSI 5 # 7 siguen siendolos mismos para todas las formas de "t+ernet. Sin embargo, los m(todos para detectar #colocar en los medios var$an con las diferentes implementaciones.

"t+ernet proporciona servicio sin cone'i%n # sin reconocimiento sobre un mediocompartido utili)ando CS-!CD como m(todos de acceso al medio. 3os medioscompartidos requieren que el encabe)ado de la trama de "t+ernet utilice una direcci%n de la


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capa de enlace de datos para identificar los nodos de origen # destino. Como con la ma#or$ade los protocolos 3-6, esta direcci%n se llama direcci%n -C del nodo. *na direcci%n-C de "t+ernet es de = bits # generalmente se representa en formato +e'adecimal.

"n la ilustraci%n, se muestran los diversos campos de la trama de "t+ernet. "n la capa de

enlace de datos, la estructura de la trama es casi id(ntica para todas las velocidades de"t+ernet. Sin embargo, en la capa f$sica, las diferentes versiones de "t+ernet colocan losbits en los medios de forma diferente. "t+ernet se anali)a ms detalladamente en el cap$tulosiguiente.

.rama PPP

Protocolo punto a punto

Otro protocolo de capa de enlace de datos es el protocolo punto a punto PPP/. "l protocoloPPP se utili)a para entregar tramas entre dos nodos. - diferencia de muc+os protocolos de

capa de enlace de datos, definidos por los organismos de ingenier$a el(ctrica, el estndarPPP se define mediante 4:C. PPP fue desarrollado como un protocolo 1-6 # sigue siendoel protocolo elegido para implementar muc+as 1-6 serie. "l protocolo PPP se puedeutili)ar en diversos medios f$sicos, incluidos par tren)ado, l$neas de fibra %ptica #transmisiones satelitales, as$ como para cone'iones virtuales.

PPP utili)a una arquitectura en capas. Para incluir a los diferentes tipos de medios, PPPestablece cone'iones l%gicas, llamadas sesiones, entre dos nodos. 3a sesi%n PPP oculta elmedio f$sico sub#acente del protocolo PPP superior. "stas sesiones tambi(n proporcionan aPPP un m(todo para encapsular varios protocolos sobre un enlace punto a punto. Cada

protocolo encapsulado en el enlace establece su propia sesi%n PPP.

PPP tambi(n permite que dos nodos negocien opciones dentro de la sesi%n PPP. "stoinclu#e la autenticaci%n, compresi%n # multienlace el uso de varias cone'iones f$sicas/.

Consulte la ilustraci%n para ver los campos bsicos de una trama PPP.

.rama inalmbrica 8B%99

Inalmbrico !"#$$

"l estndar I""" @7.55 utili)a el mismo 33C de @7.7 # el mismo esquema dedireccionamiento de = bits que las dems 3-6 @7. Sin embargo, e'isten muc+asdiferencias en la subcapa -C # en la capa f$sica. "n un entorno inalmbrico, el entornorequiere consideraciones especiales. 6o +a# una conectividad f$sica definible8 por lo tanto,factores e'ternos pueden interferir con la transferencia de datos # es dif$cil controlar elacceso. Para vencer estos desaf$os, los estndares inalmbricos tienen controles adicionales.


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Comnmente, el estndar I""" @7.55 se denomina >1i:i?. "s un sistema de contiendaque utili)a un proceso CS-!C- de acceso al medio. CS-!C- especifica unprocedimiento postergaci%n aleatoria para todos los nodos que estn esperando transmitir.3a oportunidad ms probable para la contenci%n de medio es el momento en que el medioest disponible. Nacer el bac9 off de los nodos para un per$odo aleatorio reduce en gran

medida la probabilidad de colisi%n.

3as redes @7.55 tambi(n utili)an acuses de recibo de enlace de datos para confirmar queuna trama se recibi% correctamente. Si la estaci%n transmisora no detecta la trama dereconocimiento, #a sea porque la trama de datos original o el reconocimiento no serecibieron intactos, se retransmite la trama. "ste reconocimiento e'pl$cito supera lainterferencia # otros problemas relacionados con la radio.

Otros servicios admitidos por la @7.55 son la autenticaci%n, asociaci%n conectividad a undispositivo inalmbrico/ # privacidad encriptaci%n/.

Como se muestra en la ilustraci%n, las tramas @7.55 inclu#en los siguientes campos

Campo ?ersin de protocolo:la versin de la trama 8B%99 en uso%

Campos +ipo / Sbtipo:identi$can una de las tres funciones #subfunciones de la trama 2control& datos # administracin3%

Campo A 1S:se establece en 9 para las tramas de datos destinadas alsistema de distribucin 2dispositivos en la estructura inalmbrica3%

Campo 1esde 1S:se establece en 9 para las tramas de datos quesalen del sistema de distribucin%

Campo Ms !ra#mentos:se establece en 9 para las tramas que tienenotro fragmento%

Campo Reintentar:se establece en 9 si la trama es una retransmisinde una trama anterior%

Campo Administracin de ener#a:se establece en 9 para indicarque un nodo estar en el modo de a'orro de energa%

Campo Ms datos:se establece en 9 para indicarle a un nodo en elmodo de a'orro de energa que se almacenan ms tramas en b*fer paraese nodo%

Campo $ri-acidad e@i-alente por cable ('$):se establece en 9si la trama contiene informacin encriptada mediante H0P parapropsitos de seguridad


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Campo Brden:se establece en 9 en una trama de tipo de datos queutiliza la clase de servicio 0strictamente ordenada 2no requierereordenamiento3%

Campo 1racin


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odas las salas estn dentro de la categor$a H de las especificaciones *P 5@@ m/, por loque no debe preocuparse por adaptar el cableado del edificio al c%digo. Cada sala deldiagrama debe tener, al menos, una cone'i%n de red disponible para usuarios o dispositivosintermediarios.

;unto con sus compa&eros de equipo, indique lo siguiente en el plano

0l emplazamiento de la instalacin de distribucin principal de la red&teniendo en cuenta la seguridad%

0l n*mero de dispositivos intermediarios que usara # dnde loscolocar

ccna modulo iv

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