pr. dr. xavier bonnaire

Pr. Dr. Xavier Bonnaire - Universidad Tecnica Federico Santa MarPr. Dr. Xavier Bonnaire - Universidad Tecnica Federico Santa María – Departamento de Informáticaía – Departamento de InformáticaSlide Slide 11

Pr. Dr. Xavier BonnairePr. Dr. Xavier Bonnaire


Temario

Introducción Redes CSMA/CD Redes Token Ring Wireless LAN Adaptadores de Redes


Introducción

Estudio de redes LAN Estándares más difundidos Ethernet

– La tecnología de redes la más usada– Velocidades de 10Mbits/s hasta 1Gbits/s– Medios: Cable Coaxiales, Cables UTP 5/6, Fibra Óptica

FDDI– Un poco menos usado ahora

Desde Ethernet 100 Mbits y 1Gbits

– Velocidad de 100 Mbits/s– Anillo de fibra óptica


CSMA / CD Ethernet

Es la más exitosa LAN– Se desarrolló en los años 70 en los laboratorios XEROX

Soporta 10 Mbps en su forma estándar Manteniendo los algoritmos básicos, se ha adaptado a

una gran variedad de medios y velocidades. Las raíces están en las redes packet-radio Aloha

desarrollada en la universidad de Hawai


CSMA / CD Ethernet – Topología y Acceso

CSMA/CD– CSMA: Carrier Sense Multiple Access– CD: Collition Detect

La idea central del algoritmo es controlar cuando un nodo puede transmitir


Ethernet – Restricciones Físicas

50Ω

500M

Max 50m


Ethernet – Restricciones Físicas

Segmento Ethernet:– El número máximo de estaciones es 100 por segmento y 1024 en

total– Entre dos estaciones no pueden haber más de cuatro repetidores.– Un repetidor es un amplificador de señales digitales– El largo máximo es de 2500m (4 repetidores)– Ethernet transmite en banda base codificado en Manchester


Ethernet – Otros Estándares

El sistema Ethernet basado en segmentos y repetidores es el estándar original.– Desde su invención en 1975 se han introducido tecnologías

alternativas:– La tecnología original de 10Mbps usando cables coaxiales de 50

ohms de impedancias se llamada 10Base 5 (10Mbps, Banda Base, 500m)


Ethernet – Otros Estándares

Si se usa coaxial más delgado, se denomina 10Base 2 (máximo 200m)


Conexión – 10 Base 5

Transceiver

Adaptador

Cable Coaxial Grueso


Ethernet – Conexion con 10Base2

Cable coaxial delgado

Conectorestipo T

Cable Coaxialcon ConectoresBNC

Resistencia


Ethernet 10BaseT / 100BaseT / 1000BaseT

Cables tipo UTP5/6 / Conectores RJ45



Switch / Hub



100mmax

Swith / HubCable UTP5/6


Ethernet 100 / 1000 Fibra Óptica

Transceiver

Fibra


Switch/Hub StackingUpLink Port

Opical FiberPort


Formato de un Frame Ethernet

– El formato corresponde al estándar fijado por DEC , Xerox e Intel. Se denomina DIX, y es el más usado

– Type: es la Demux key. Sirve para identificar protocolos de alto nivel.En el estándar IEEE802.3 este campo es el largo

– Datos: hasta 1500Bytes, el mínimo es 46B. El sentido es mantener un largo suficiente que permita detección de colisión

– El Header está formado por las direcciones destino, fuente y Tipo

Preámbulo

64b

Direc.Fuente

48b

Direc.Destino

48b

CRC

32b

CuerpoTipo

16b

Postámbulo

8b

Header 14B


Ethernet - Algoritmo de Colisión

Corresponde a CSMA/CD 1-persistente– Después de la primera colisión se espera 0 o 1 intervalo de tiempo

d– Después de la segunda colisión se espera 0,1,2 o 3 intervalos d

aleatoriamente– Después de la colisión i, se elige un número entre 0 y 2i-1– El número máximo de intentos es 16. Después de esto, se reporta

al host error de transmisión

Esta técnica se conoce como “backoff exponencial” En otras palabras, las intervalos de espera son k x d

con k= 0…2n-1 y d=51,2 useg



Cuando el adaptador detecta una colisión– Debe asegurar que se transmitan 32b antes de parar (JAM).– Esto significa que el frame más chico en caso de colisión contiene

92b (32 de secuencia de Jam y 64 bits de preámbulo)

Una vez detectada la colisión y detenido la transmisión– se espera cierto tiempo antes de volver a intentar



Listo ParaTransmitir

Escuchar canal

Transmitir datosy escuchar canal

Transmitir jam

Esperarsegún backoff

Colisión

Canalocupado

Canal libre

No Colisión

Nuevo intento


Escenario ante una Colisión

(a)

(b)

(c)

(d)

A B

A B

A B

A BJAM: 32b + 64b

El peor caso es


Ethernet – Tamaño minimo de un Frame

Velocidad de propagacion en el cobre– Vc = 2.3x108 m/s– Segmento máximo de 2500 (con 4 repetidores)– Tiempo de propagation T

T=2500× 12.3⋅108

=10,87⋅10−6=10,87µsec

– Hay que agregar tiempos de señal y retardos electronicos– Se especifica en el peor de los casos que

T=22.5µsec ,2T=RTT=45µsec


Ethernet – Tamaño minimo de un Frame

A 10 Mbits/s significa:

107×45⋅10−6=450 Bits Se determina un TimeSlot de 512 bits (29) Esto significa que cualquier frame debe contener al

menos 46 bytes de datos

Direc.Fuente

6B

Direc.Destino

6B

CRC

4B

CuerpoTipo

2B

– 6+6+2+4 = 18Bytes , 64 – 18 =46 Bytes– T = 51.2 µsec


Direcciones

La dirección pertenece al adaptador y no al Host Las direcciones se expresan en hexadecimal. Por

ejemplo:

0000 1000 00000000 00101011

11100100 10110001 00000010

08:00:2b:e4:b1:02 Cada fabricante tiene asignado un prefijo diferente de

un determinado largo. – Por ejemplo 20 bits


Recepción

Cada frame transmitido es recibido por cada adaptador conectada a la red.

Cada adaptador reconoce los frames que tienen su dirección y se lo pasan al host.

También un adaptador se puede programar en modo promiscuo. En este caso todos los frames que le llegan son pasados al host

Además de frames unicast, si el campo de dirección contiene sólo unos, es tratado como broadcast.

Cuando el bit más significativo de un frame que no es broadcast contiene un 1 , es tratado como multicast

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