Fundamentos de Redes de Datos: Capas, Ethernet y WAN

Capas del Modelo de Red

Capa de Aplicación y Presentación

Servicios, archivos, impresoras, aplicaciones, bases de datos.

Capa de Transporte y Red

Manejo de la red, protocolos de enrutamiento, switches.

Capa de Enlace de Datos y Física

Manejo de comunicaciones Ethernet, UTP Cat 5, SONET, medios físicos, hardware.

Estándares Ethernet

• El primer estándar de Ethernet fue una asociación entre Digital Equipment Corp., Intel y Xerox (DIX).
• Ethernet se lanzó como estándar abierto.
• En 1985, la IEEE publicó los estándares para las LAN.

Límites de la Capa Física

1. No se puede comunicar con capas superiores.
2. No pueden identificar dispositivos.
3. Solo reconoce streams de bits.
4. No puede determinar la fuente de transmisión cuando transmiten múltiples dispositivos.

Funciones de la Capa de Enlace de Datos

1. Se conecta con capas superiores por medio de LLC.
2. Utiliza esquemas de direccionamiento para identificar dispositivos.
3. Utiliza tramas para organizar los datos en grupos.
4. Utiliza la MAC para saber quién transmite.

802.2 = LLC

802.3 = MAC

• La LLC puede ser el software de la tarjeta NIC, en cambio, la parte física y transmisión en bits por la NIC podría ser la MAC.

LLC

Conexión con capas superiores, entrama el paquete de la capa de red, identifica el protocolo de capa de red, independiente del equipo físico.

Funciones MAC

Encapsulación de datos, control de acceso al medio.

Encapsulación de Datos

Delimitación de trama (encabezado), direccionamiento (MAC origen y MAC destino), detección de errores (CRC o FCS).

Éxito de Ethernet

El éxito de Ethernet se debe a:

• Simplicidad y facilidad de mantenimiento.
• Capacidad para incorporar nuevas tecnologías.
• Confiabilidad.
• Bajo costo de instalación y actualización.

• Las primeras versiones de Ethernet ocupaban cable coaxial.

Tipos de Cable Coaxial en Ethernet

THICKNET 10BASE5: Coaxial Grueso, 500 metros máx., 100 Mbps.

THINNET 10BASE2: Coaxial Delgado, 185 metros máx., 10 Mbps.

Unidades de Datos

Paquetes

Divide bloques de mensajes en pequeños paquetes de datos e incluye dirección, enrutamiento, CRC y el dato.

Tramas

Organiza los paquetes en pequeñas tramas de datos (similar a lo que hace el paquete).

Redes VAN y Tecnologías WAN

VAN (Value Added Network)

Redes privadas, manejadas por empresas externas que brindan servicios de aplicaciones y mantenimiento de hardware, etc. (Outsourcing). Utilizadas especialmente en conexiones de una red LAN a una red WAN.

• Las redes conmutadas WAN emplean 2 tecnologías diferentes: 1). Conmutación de Circuitos y 2). Conmutación de Paquetes.
• Estas dos tecnologías difieren en la forma en que los nodos enrutan la información entre ellos.

Conmutación de Circuitos

Es un tipo de comunicación que crea un canal dedicado (o circuito) durante la duración de la sesión (ejemplo: hablar por teléfono). Después de terminada la sesión, se libera el canal y este queda disponible para ser utilizado de nuevo.

Por lo tanto, existen 3 FASES en la conmutación de circuitos: fase de conexión, fase de transmisión y fase de desconexión.

Dos problemas con la conmutación de circuitos:

1. Las líneas se encuentran ocupadas la mayor parte del tiempo.
2. Las conexiones se ofrecen a velocidad constante de extremo a extremo, lo que hace que la interconexión de equipos distintos sea difícil.

Conmutación de Paquetes

Nació como solución a los problemas de conmutación de circuitos en los 70's, y es muy simple su explicación: los datos a enviar se trocean, si es necesario, en paquetes.

Ventajas:

• Uso compartido del enlace.
• Cada nodo puede utilizar una velocidad distinta.

Funciones del Nivel de Red

Identifica a cada host de forma exclusiva, segmentándolo a una parte de la red, para evitar el broadcast masivo. Identifica su IP a través de la capa de enlace de datos con la MAC. Elige la ruta óptima de los paquetes. Controla y evita la congestión. Controla que el usuario no abuse del servicio. Sin conexión, ya que no establece una sesión antes de transmitir. Funciona independientemente de los medios.