B4-T10_REDES LAN Flashcards
(96 cards)
La arquitectura de las redes LAN (redes locales) esta establecida por el modelo de capas de la IEEE (institute of Electrical and Electronics Engineering) en su norma 802. ¿Cuáles son las 2 capas de dicha estructura?
- Capa FÍSICA: se encarga de la transmisión de los datos (bits).
- Capa de ENLACE: se divide en 2 subcapas:
2.1. LLC o Subcapa de ENLACE: (es la superior) implementa el protocolo para el control de enlace, denominado LLC (Logical Link Control) y tienes 3 funciones:
*Identifica el protocolo de la capa de red
*Control de errores y flujo
*Envía la trama al subnivel MAC
A groso modo: desensambla, ensambla y comprobación de direcciones.
2.2. Subcapa MAC: (es la inferior => pegada a la capa FÍSICA) Se encarga del acceso al medio de los equipos y las estaciones que lo forman => ENCAPSULA LOS DATOS.
“Perpectiva”:
Capa de Red
Capa LLC
Capa MAC
*“Capa Física**
LLC + MAC forman la capa de Enlace
NOTA: las LAN son la base para la construcción de redes más complejas.
La arquitectura de las redes LAN (redes locales) esta subdividida en 2 capas: capa FÍSICA y capa de ENLACE (MAC y LLC). Pues de la 2ª capa, situada entre la capa física y la de red, ¿cuales son los estándares IEEE que soporta?
NIVEL O CAPA DE RED
_NIVEL O CAPA DE ENLACE
a) LLC o Subcapa de Enlace:
IEEE 802.2
b) Subcapa MAC:
IEEE 802.3: Ethernet
IEEE 802.4: Token Bus
IEEE 802.5: Token Ring
IEEE 802.6: DQDB (Distributed Queue Dual Bus, bus doble de colas distribuidas)
IEEE 802.8: FDDI
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NIVEL O CAPA FÍSICA
NOTA: las LAN son la base para la construcción de redes más complejas.
En las LAN (redes locales) no son imprescindibles las capa de Red y superiores => son la base para la construcción de redes más complejas. Esta subdividida en 2 capas: capa FÍSICA y capa de ENLACE (MAC y LLC), ¿cuál es la estructura de una dirección MAC?
La dirección física o MAC, que corresponde a un componente concreto, se estructura en 6 octetos (8 bits), que suman 48 bits.
EJEMPLO: MAC BC (BroadCast)
FF:FF:FF:FF:FF:FF -> 6 (octetos) x 8 (bits) = 48 bits
*Los 3 primeros octetos corresponden al identificador único del fabricante: OUI
*Los 3 últimos octetos corresponden al identificador del producto (NIC): UAA
NOTA: cuando una MAC empieza por: 01:00:5E, es MultiCast
Sabemos que de una dirección MAC los 3 primeros octetos los componen el OUI (identificador del fabricante) y los 3 últimos el UAA (el identificador NIC), pero ¿qué es NIC?
NIC (Network Interface Card): es la tarjeta de red.
Usada para la conexión con el medio de transmisión:
ACTUALMENTE:
a) RJ45 (cable cobre)
b) Inalambrica
OBSOLETAS:
a) AUI (Attachment Unit Interface)
b) BNC (Bayonet Neill-Concelman)
Las redes LAN son el soporte para la construcción de redes más grandes, de hecho, las capa de RED y superiores no le son imprescindibles, pero ¿qué Medios de Transmisión se utilizan en dichas redes locales?
Medios de Transmisión
Cable COAXIAL: 10BASE5 y 10BASE2 (prácticamente restringido)
Par TRENZADO (TP): CAT.4, 5, 5e, 6, 6a, 7,…
Fibra Óptica: 100BASE-FX, … es el de mayor velocidad.
Radio: WLAN (redes inalámbricas) gran movilidad y expansión
Sabemos que la Topología de Red puede ser en Estrella, Bus, Anillo, Malla o Árbol. Define la Topología en Estrella:
*Todas las estaciones se conectan a un nodo central:
HUB (concentrador) => Difusión
Switch (conmutador) => Conmutación
*Fácil de localizar errores y la red sólo quedaría inoperante si falla el HUB/Switch
*Si se combinan varios HUBs se formaría una topología en Árbol y con STP evitaríamos los posibles bucles.
NOTA: es la topología más extendida.
Sabemos que la Topología de Red puede ser en Estrella, Bus, Anillo, Malla o Árbol. Define la Topología en Bus:
*La transmisión efectuada por una estación se propaga en ambos sentidos y se recibe en el resto de estaciones.
*Difícil de localizar errores en el bus, por lo que se usa en redes pequeñas (NO Ethernet) y no permite conectar redes.
*Sólo usan Cable Coaxial + Token Bus (en el campo “Dirección de Testigo” se indica el próximo destino).
Sabemos que la Topología de Red puede ser en Estrella, Bus, Anillo, Malla o Árbol. Define la Topología en Anillo:
*El sentido de propagación es único (sino se producirían colisiones), por tanto, la transmisión efectuada por una estación la volvería a recibir.
*Si se rompe el anillo la red cae.
*Se usa Cable Coaxial + Token Ring (transmite el dispositivo que tenga el token)
*La topología en Anillo es más común en redes MAN (Metropolitan Area Network), porque en LAN ha quedado obsoleto.
NOTA: en redes MAN y WAN (red de área amplia) la disposición suele ser de doble anillo de fibra, ofreciendo gran velocidad y redundancia (rutas alternativas por posibles fallos) => FDDI.
FDDI (interfaz de datos distribuida por fibra): El anillo Secundario esta por posibles fallos del Primario (cada anillo tiene su token).
El anillo Secundario o BackUp, también puede usarse para extender el Primario ampliando la capacidad FDDI a 200 MBPS.
Sabemos que la Topología de Red puede ser en Estrella, Bus, Anillo, Malla o Árbol. Define la Topología en Malla:
*Cada equipo esta conectado con el resto => alta redundancia (varias alternativas de ruta).
*Se suele usar en redes WAN (red de área amplia o Wide). En núcleos de red para operadores para proveer alta disponibilidad frente a fallos.
*El número de enlaces depende y crecería del número de nodos.
Sabemos que la Topología de Red puede ser en Estrella, Bus, Anillo, Malla o Árbol. Define la Topología en Árbol:
*A partir de un punto común (RAÍZ) se van conectando los nodos jerárquicamente.
*Al igual que la topología en BUS, la caída de un nodo no interrumpe las comunicaciones de forma global, aunque algunos nodos SI quedaría incomunicados.
*Requiere mucho cableado y se utiliza ampliamente en telefonía (mangueras de pares de las que vamos sangrando hilos según necesidad).
Será la subcapa MAC la que diferencia los distintos estándares de redes LAN (IEEE 802.), como Ethernet(.3), Token Bus(.4), Token Ring(.5), WLAN(.11) o PAN(.15).
Define las Redes PAN:
PAN => Personal Area Network (802.15)
*Redes con alcance de pocos metros => para conectar los equipos de usuario (periféricos, dispositivos móviles, …). Por ejemplo:
a)Bluetooth: comunica los dispositivos con enlaces de radio.
b)ZigBee: red inalámbrica para conexiones seguras entre dispositivos a baja velocidad y consumo, por medio del despliegue de sensores inalámbricos.
Utiliza ISM (banda de radio Industriales, Científicas y Médicas). Esta banda a 2,4Ghz (o 868 Mhz en menor medida), se basa en el estándar 802.11.4.
c)Infrarrojos: utiliza los rayos luminosos que se mueven en el espectro de ondas infrarrojas. Desplazado por WIFI y Bluetooth.
Será la subcapa MAC la que diferencia los distintos estándares de redes LAN (IEEE 802.), como Ethernet (.3), Token Bus(.4), Token Ring(.5), WLAN(.11) o PAN(.15).
Define las Redes WLAN:
WLAN => Wireless Local Area Network o red inalámbrica local (802.11)
*Suponen un complemento muy útil a las redes cableadas. Aportando conexión sencilla y movilidad.
*Se pueden hacer a medida (ad-hoc: redes que no dependen ni de router ni de AP), para necesidades puntuales (sesión de formación, congreso, …).
IMPORTANTE: las estaciones móviles se organizan en regiones de cobertura o CELDAS => cada una esta gestionada por una estación base o AP (Acces Point) => cada AP comunica las estaciones móviles de una o de distintas celdas -> este último caso es posible gracias a una Red Troncal (normalmente cableada), que conecta las estaciones base con cada celda a que corresponden, funcionando como un sistema de distribución.
Sabemos que las WLAN se componen de Estaciones Móviles -> CELDAS (estaciones base) -> APs y Red Troncal. Pero, cuál es el elemento fundamental de dicha arquitectura 802.11 (WLAN)?
BSS o conjunto de servicios básicos es el elemento fundamental de la arquitectura 802.11.
El BSS (Basic Service Set) consiste en un AP y sus estaciones asociadas, es decir, una CELDA.
Hay 2 tipos de BSS (Celda):
a)IBSS (Independiente BSS): esta celda se compone por una red ad-hoc, pues NO existe AP.
b)BSS de Infraestructura: SI existe AP. Con el PORTAL del AP se puede conectar con otros BSS, cuando una “estación móvil” contacte con otro AP al desplazarse.
El Control de Acceso al Medio en el estándar 802.11 (WLAN) se realiza mediante el MAC inalámbrico de principio distribuido (DFWMAC). Pero ¿qué 2 protocolos usa este sistema?
a)DCF (DISTRIBUTED Coordination Funtion): que implementa el “esquema de acceso con prevención de colisión” (CMSA / CA).
b)PCF (POINT Coordination Funtion): sólo se implementan en el AP.
¿En qué se diferencian las direcciones de BroadCast de la capa de ENLACE y el de la capa de RED?
*BC de Capa 2 (ENLACE):
FF:FF:FF:FF:FF:FF (Switch)
NOTA: por ejemplo se usa para buscar el servidor DHCP para que nos de IP preguntando a todos.
*BC de Capa 3 (RED):
255.255.255.255 (Router)
Sabemos que la denominación “WIFI” (Wireless Fidelity) es una denominación comercial para el estándar 802.11. Define algunas variantes de dicho estándar:
FOTO
NOTAS:
1. MIMO: (Multiple-Input Multiple-Output) usa varias antenas emisoras y receptoras => para mayor diversidad e inmunidad a transferencias.
- MU-MIMO: (Multi-User Multiple-Input Multiple-Output) puede transmitir una señal desde varias fuentes a múltiples sistemas simultáneamente.
- FHSS o FH: técnica de espectro expandido por saltos de frecuencias.
- DSSS: técnica de espectro expandido de frecuencia directa.
- OFDM: técnica de multiplexación por división de secuencias ortogonales.
Será la subcapa MAC la que diferencia los distintos estándares de redes LAN (IEEE 802.), como Ethernet(.3), Token Bus(.4), Token Ring(.5), WLAN(.11) o PAN(.15).
Define las Redes Token Ring:
Token Ring =>x IBM (802.5)
*Topología en ANILLO y se basa en usar la red por turnos marcados por el token.
*Esta trama o token va circulando por la red constantemente (aún cuando no hay transmisión), evitando las colisiones.
El token sólo podrá retenerse en cada estación un máximo de 10 ms.
*Se usa coaxial y trenzado. Distancia máxima de 350 m y velocidades entre 4 y 16 MBPS => Ethernet lo esta sustituyendo por la velocidad.
NOTA: por la diferencias entre las tramas Ethernet y Token Ring NO se pueden conectar mediante SWITCH, pero SI con un BRIDGE.
En cuanto a las técnicas de transmisión, las LAN (cableadas) usan Banda BASE, mayoritariamente (algunos casos usan Banda ANCHA), y las WLAN (inalámbricas) usan Banda ANCHA.
¿En qué se diferencian estas 2 técnicas de transmisión?
*En Banda BASE, la señal se transmite en una sola transmisión y en un canal.
*La Banda ANCHA, transmite más de una señal y cada una se transmite en diferentes canales.
*Los esquemas de Banda BASE se llaman XBaseY y en Banda ANCHA XBroadY.
X => velocidad.
Y => medio de transmisión.
EJEMPLOS:
100Base-T => 100Mbps + Banda BASE + Par Trenzado
10Base5 => 10Mbps + Banda BASE + máximo 500m
Será la subcapa MAC la que diferencia los distintos estándares de redes LAN (IEEE 802.), como Ethernet(.3), Token Bus(.4), Token Ring(.5), WLAN(.11) o PAN(.15).
Define las Redes Token Bus:
Token BUS => 802.4
1.En la Red BUS con paso de testigo, donde todas las estaciones están conectadas al mismo bus, el testigo no es mas que una trama de control que informa del permiso que tiene una estación para usar los recursos de la red => NINGUNA estación transmitirá hasta que tenga dicha trama o testigo.
2.La dirección de la siguiente trama que podrá transmitir viaja en el campo de Dirección de Testigo (este campo no es necesario en Token RING debido a los enlaces físicos entre estaciones).
Aunque Ethernet fue creado por Xerox, se desarrolló (1980) por la cooperación entre DEC (Digital Equipment Corporation), Intel y Xerox y su evolución se estandarizó en la norma IEEE 802.3. ¿Cuál es su formato?
xB-n
x => Hace referencia a la velocidad de la red expresada en Mbit/s.
B => Puede referirse a banda base (Base) o a banda ancha (Broad).
n => Hace referencia a los metros (divididos por 100) que admite
un segmento de la red.
*El primero fué 10Base5 (usaba cable coaxial de mayor grosor que 10Base2: COAX-THICK 500M, con terminales de 50 ohmios) y, luego, 10Base2(COAX-THICK 200M, con cargas de 75 ohmios) => 802.3a.
NOTA: la distancia máxima de Ethernet son 2.500 mts => la máxima de 10base5 son 500m => entonces, para cubrir los 2,5 km máximos, tendríamos 5 segmentos a unir con 4 repetidores.
La trama MAC estándar de Ethernet es de 1500 bytes, la máxima 9000 bytes (Jumbo Frame) y la mínima 64 bytes (Runt Frame).
¿De qué campos se compone?
PREÁMBULO: (7 bytes) para sincronizar y estabilizar el medio físico antes de transmitir.
Indica el inicio de trama
SOF o SFD: Start Of Frame o delimintador de trama. Este campo de 8 bits (1 byte) delimita la trama terminado en dos “1s”, que quiere decir que a partir de ahí comienza otra trama.
10101011 => DESTINO
Indica el final de trama
Dirección de DESTINO: 6 bytes que especifican la direccion de destino de la trama de tipo EUI-48 (6x8= 48)
*Si el bit + significativo es 1 => la dirección es de un grupo MultiCast.
*Si TODOS los bits son 1s => la trama va dirigida a todas las estaciones (BC).
*Si el bit + significativo es 0 => tendrá un solo destino (UniCast).
NOTA: el bit menos significativo (LSB) es el de la derecha y el MSB es el de la izquierda.
1011010 => MSB: 1 y LSB: 0
En esta caso sería MultiCast porque el MSB es 1
Dirección de ORIGEN: 6 bytes de la máquina que genera la trama.
LONGITUD
DATOS
RELLENO
FCS
NOTA: la trama MAC de Ethernet esta definida en la norma 802.1D.
La trama MAC de Ethernet esta definida en la norma 802.1D (al igual que STP y el funcionamiento de las redes inalámbricas 802.11).
¿De qué campos se compone?
PREÁMBULO (inicio de trama)
SOF o SFD (fin de trama)
Dirección de DESTINO
Dirección de ORIGEN
LONGITUD: 2 bytes que indican el nº de bytes del campo DATOS.
DATOS: es la información que se transmite en una tamaño de entre 0 y 1500 bytes,
*Contiene información y cabeceras de los niveles superiores.
*El tamaño máximo de este campo se llama MTU (Maximum Transfer Unit) => si el datagrama lo supera habría que fragmentarlo en paquetes.
RELLENO: este campo de 0 a 46 bytes se utiliza cuando la trama ethernet no alcanza los 64 bytes mínimos para evitar colisiones por trama corta.
FCS: (Frame Check Sequence = secuencia de verificación de trama) son 4 bytes con un CRC (Código de Redundancia Cíclica) => el emisor calcula el CRC de toda la trama (desde el campo Destino al CRC) suponiendo que vale “0”. El receptor lo recalcula y si resulta “0” la trama es válida.NOTA: MTU máxima son 1500 bytes.
Usualmente se toman Ethernet y 802.3 por lo mismo. Aunque se diferencia en uno de los campos de la trama MAC.
¿Qué campo se modifica de la trama 802.3 respecto de la trama MAC Ethernet?
El campo EtherType, de la trama Ethernet, se sustituye por el campo LONGITUD.
Este campo EtherType, también de 2 bytes de la trama Ethernet, indicaba que protocolo encapsulaba al payload, es decir, informaba sobre el protocolo de capa superior (ARP, IP, …). Igual que el campo Protocol en IPv4.
Pues al eliminarse en 802.3, no hay forma de especificar cual es el protocolo de arriba que transporta.
Sabemos que trama 802.3 sustituye el campo EtherType de Ethernet DIX x el campo LONGITUD, pero ¿qué otras diferencias hay entre estos 2 estándares Ethernet (DIX) y 802.3?
En la norma IEEE 802.3 de 2012, se añade un campo opcional, situado entre la dirección MAC de Origen y el campo LONGITUD, etiquetado como 802.1q.
Este campo, de 4 bytes, se usa para informar de una posible VLAN.