Matematicas

ETHERNET 1

La subcapa MAC de Ethernet tiene dos responsabilidades principales: 1

Encapsulación de datos 1

Control de acceso al medio 2

Topología lógica 2

Primeros medios Ethernet 3

Ethernet antigua 3

Ethernet actual 3

Ethernet más allá de la LAN 4

Tamaño de la trama de Ethernet 4

Campos Preámbulo y Delimitador de inicio de trama 5

Campo Dirección MAC de destino 5

Campo Dirección MAC de origen 5

Campo Longitud/tipo 5

Campos Datos y Pad 5

Campo Secuencia de verificación de trama 6

Estructura de la dirección MAC 6

Dispositivos de red 6

Numeración hexadecimal 7

Capa de enlace de datos 8

Capa de red 8

Acceso múltiple 8

Detección de colisiones 9

Señal de congestión y postergación aleatoria 9

Espacio entre tramas 10

Señal de congestión 11

Temporización de postergación 11

Futuras velocidades de Ethernet 12

Escalabilidad 12

Falla de red 12

Colisiones 12

Entorno libre de colisiones 13

Uso de switches en lugar de hubs 13

Operación del switch 13

Aprendizaje 14

Saturación 14

Reenvío selectivo 14

Filtrado 14

Bibliografía 16

ETHERNET

Opera a través de dos capas del modelo OSI. Ethernet en la Capa 1 implica señales, streams de bits que se transportan en los medios, componentes físicos que transmiten las señales a los medios y distintas topologías. Ethernet separa las funciones de la capa de enlace de datos en dos subcapas diferenciadas: la subcapa Control de enlace lógico (LLC) y la subcapa Control de acceso al medio (MAC).

Para Ethernet, el estándar IEEE 802.2 describe las funciones de la subcapa LLC y el estándar 802.3 describe las funciones de la subcapa MAC y de la capa física. La subcapa LLC toma los datos del protocolo de la red, que generalmente son un paquete IPv4, y agrega información de control para ayudar a entregar el paquete al nodo de destino. La Capa 2 establece la comunicación con las capas superiores a través del LLC.

El Control de acceso al medio (MAC) es la subcapa de Ethernet inferior de la capa de enlace de datos.

La subcapa MAC de Ethernet tiene dos responsabilidades principales:

• Encapsulación de datos

• Control de acceso al medio

Encapsulación de datos

La encapsulación de datos proporciona tres funciones principales:

• Delimitación de tramas

• Direccionamiento

• Detección de errores

El proceso de encapsulación de datos incluye el armado de la trama antes de la transmisión y el análisis de la trama al momento de recibir una trama. Cuando forma una trama, la capa MAC agrega un encabezado y un tráiler a la PDU de Capa 3. La utilización de tramas facilita la transmisión de bits a medida que se colocan en los medios y la agrupación de bits en el nodo receptor. Cada encabezado Ethernet agregado a la trama contiene la dirección física (dirección MAC) que permite que la trama se envíe a un nodo de destino.

Cada trama de Ethernet contiene un tráiler con una comprobación cíclica de redundancia (CRC) de los contenidos de la trama. Una vez que se recibe una trama, el nodo receptor crea una CRC para compararla con la de la trama.

Control de acceso al medio

La subcapa MAC controla la colocación de tramas en los medios y el retiro de tramas de los medios.

Topología lógica

La topología lógica subyacente de Ethernet es un bus de multiacceso. Esto significa que todos los nodos (dispositivos) en ese segmento de red comparten el medio. Esto significa además que todos los nodos de ese segmento reciben todas las tramas transmitidas por cualquier nodo de dicho segmento.

Debido a que todos los nodos reciben todas las tramas, cada nodo debe determinar si debe aceptar y procesar una determinada trama. Esto requiere analizar el direccionamiento en la trama proporcionado por la dirección MAC.

Ethernet ofrece un método para determinar la manera en que los nodos comparten el acceso al medio. El método de control de acceso a los medios para Ethernet clásica es el Acceso múltiple con detección de portadora con detección de colisiones (CSMA/CD). Actualmente, el mismo protocolo que transportaba datos a 3 mbps puede transportar datos a 10 Gbps. Los dispositivos Ethernet utilizan una gran variedad de especificaciones de cableado y conectores.

En las redes actuales, Ethernet utiliza cables de cobre UTP y fibra óptica para interconectar dispositivos de red a través de dispositivos intermediarios como hubs y switches. Dada la diversidad de tipos de medios que Ethernet admite, la estructura de la trama de Ethernet permanece constante a través de todas sus implementaciones físicas.

La primera versión de Ethernet incorporaba un método de acceso al medio conocido como Acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD).

Primeros medios Ethernet

Las primeras versiones de Ethernet utilizaban cable coaxial para conectar computadoras en una topología de bus. Estas primeras versiones de Ethernet se conocían como Thicknet (10BASE5) y Thinnet (10BASE2)

La capacidad de migrar la implementación original de Ethernet a las implementaciones de Ethernet actuales y futuras se basa en la estructura de la trama de Capa 2, que prácticamente no ha cambiado. Además de ser una topología de bus lógica de la capa de Enlace de datos, Ethernet también utilizaba una topología de bus física. Los hubs concentran las conexiones. Cuando una trama llega a un puerto, se copia a los demás puertos para que todos los segmentos de la LAN reciban la trama. Sin embargo, la repetición de la trama a los demás puertos no solucionó el problema de las colisiones. Más adelante en este capítulo se verá cómo se manejaron las cuestiones relacionadas con colisiones en Ethernet mediante la introducción de switches en la red.

Ethernet antigua

En redes 10BASE-T, el punto central del segmento de red era generalmente un hub. A medida que se agregaban más dispositivos a una red Ethernet, la cantidad de colisiones de tramas aumentaba notablemente.

Ethernet actual

Un desarrollo importante que mejoró el rendimiento de la LAN

...