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Ethernet
Aspectos básicos de networking: Capítulo 9
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ObjetivosIdentificar las características básicas de los medios de red utilizados en Ethernet.Describir las funciones físicas y de enlace de datos de Ethernet.Describir la función y las características del método de control de acceso al medio utilizado por el protocolo Ethernet.Explicar la importancia del direccionamiento de capa 2 utilizado para la transmisión de datos y determinar cómo los diferentes tipos de direccionamiento afectan el funcionamiento y el rendimiento de la red.Indicar las similitudes y diferencias de la aplicación y las ventajas de utilizar switches Ethernet en una LAN en lugar de utilizar hubs.
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Características de los medios de red utilizados en Ethernet
La primera LAN (Red de área local) del mundo fue la versiónoriginal de Ethernet. Robert Metcalfe y sus compañeros deXerox la diseñaron hace más de treinta años.
El primer estándar de Ethernet fue publicado por unconsorcio formado por Digital Equipment Corporation, Intel yXerox (DIX). Metcalfe quería que Ethernet fuera unestándar compartido a partir del cual todos se podíanbeneficiar, de modo que se lanzó como estándar abierto.
En 1985, el comité de estándares para Redes Metropolitanasy Locales del Instituto de Ingenieros Eléctricos yElectrónicos (IEEE) publicó los estándares para las LAN.
Estos estándares comienzan con el número 802. El estándar para Ethernet es el 802.3.Para garantizar la compatibilidad, los estándares IEEE 802.3 debían cubrir lasnecesidades de la Capa 1 y de las porciones inferiores de la Capa 2 del modelo OSI.
Como resultado, ciertas pequeñas modificaciones al estándar original de Ethernet seefectuaron en el 802.3.
Ethernet opera en las dos capas inferiores del modelo OSI: la capa de enlace de datos yla capa física.
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Características de los medios de red utilizados en Ethernet
Aparición del switch LAN como una innovación clave en la administración de colisiones en redes basadas en Ethernet
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Características de los medios de red utilizados en Ethernet
Identifique las características más novedosas de Ethernet y describa su utilización del cableado y de la topografía de punto a punto
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Características de los medios de red utilizados en Ethernet
Aparición del switch LAN como una innovación clave en la administración de colisiones en redes basadas en Ethernet
Ethernet antigua
En redes 10BASE-T, el punto central del segmento de redera generalmente un hub.
Creaba un medio compartido. Debido a que el medio eracompartido, sólo una estación a la vez podía realizar unatransmisión de manera exitosa. Este tipo de conexión sedescribe como comunicación half-duplex.
A medida que se agregaban más dispositivos a una redEthernet, la cantidad de colisiones de tramas aumentabanotablemente.
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Características de los medios de red utilizados en Ethernet
Aparición del switch LAN como una innovación en redes basadas en Ethernet
Ethernet actual
Un desarrollo importante que mejoró el rendimiento de laLAN fue la introducción de los switches.
Este desarrollo estaba estrechamente relacionado con eldesarrollo de Ethernet 100BASE-TX (full duplex).
Los switches pueden controlar el flujo de datos mediante elaislamiento de cada uno de los puertos y el envío de unatrama sólo al destino correspondiente (en caso de que se loconozca) en vez del envío de todas las tramas a todos losdispositivos.
El switch reduce la cantidad de dispositivos que recibecada trama, lo que a su vez disminuye o minimiza laposibilidad de colisiones.
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Estándares e implementaciónEstándares de IEEE
La primera LAN (Red de área local) delmundo fue la versión original de Ethernet.Robert Metcalfe y sus compañeros de Xeroxla diseñaron hace más de treinta años.
El primer estándar de Ethernet fuepublicado por un consorcio formado porDigital Equipment Corporation, Intel yXerox (DIX).
Los primeros productos que se desarrollaron a partir del estándar de Ethernet sevendieron a principios de la década de 1980.
En 1985, el comité de estándares para Redes Metropolitanas y Locales del Instituto deIngenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) publicó los estándares para las LAN.
Dichos estándares comienzan con el número 802.El estándar para Ethernet es el 802.3.Para garantizar la compatibilidad, los estándares IEEE 802.3 debían cubrir lasnecesidades de la Capa 1 y de las porciones inferiores de la Capa 2 del modelo OSI.
Ethernet opera en las dos capas inferiores del modelo OSI: la capa de enlace de datos y lacapa física.
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Ethernet a través de dos capas del modelo OSI
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Control de enlace lógico, conexión a las capas superiores
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Control de enlace lógico, conexión a las capas superiores
El Control de enlace lógico se encarga:
La comunicación entre las capas superiores y el software de red, y las capasinferiores, que generalmente es el hardware.
La subcapa LLC toma los datos del protocolo de la red, que generalmente son unpaquete IPv4, y agrega información de control para ayudar a entregar el paquete alnodo de destino. La Capa 2 establece la comunicación con las capas superiores através del LLC.
El LLC se implementa en el software y su implementación depende del equipo físico.
En una computadora, el LLC puede considerarse como el controlador de la Tarjetade interfaz de red (NIC).
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Control de acceso al medio (MAC)
La subcapa MAC de Ethernet tiene dos responsabilidades principales:
–Encapsulación de datos–Control de Acceso al medio
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Implementaciones físicas de Ethernet
Simplicidad y facilidad de mantenimientoCapacidad para incorporar nuevas tecnologíasConfiabilidadBajo costo de instalación y de actualización
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Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones
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Temporización de Ethernet
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La trama, encapsulación del paquete
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La dirección MAC Ethernet
Identificador único, denominado dirección de Control de acceso almedio (MAC), para ayudar a determinar las direcciones de origen ydestino dentro de una red Ethernet. Independientemente de quévariedad de Ethernet se estaba utilizando, la convención dedenominación brindó un método para identificar dispositivos en un nivelinferior del modelo OSI.
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Otra capa de direccionamiento
La dirección de capa de red permite el envío del paquete a su destino.La dirección de capa de enlace de datos permite el transporte del paquete utilizando los medios locales a través de cada segmento.
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Ethernet unicast, multicast y broadcast
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Comparación y diferenciación del uso de switches Ethernet en lugar de hubs en una LAN
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Comparación y diferenciación del uso de switches Ethernet en lugar de hubs en una LAN
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Describa cómo un switch puede eliminar colisiones, backoffs y retransmisiones, los principales factores que reducen el throughput en una red Ethernet basada en hubs
Comparación y diferenciación del uso de switches Ethernet en lugar de hubs en una LAN
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Explicación del proceso del protocolo de resolución de direcciones (ARP)
Asignación de IP a direcciones MAC
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Explicación del proceso del protocolo de resolución de direcciones (ARP)
ARP, destinos ubicados fuera de la red local
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Explicación del proceso del protocolo de resolución de direcciones (ARP)
ARP, eliminación de asignaciones de direcciones
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Explicación del proceso del protocolo de resolución de direcciones (ARP)
Broadcasts ARP, problemas
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Resumen
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