estandares y protocolos
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Estándares y protocolos de Estándares y protocolos de redesredes..
ÍndiceÍndice� Estándares de Conexión LAN de la IEEE
� Proyecto 802 Conexión
� 802.1 Conexión entre Redes
� 802.2 Control de Enlace Lógico (LLC)
� 802.3 Ethernet
� 802.5 Token Ring�
� 802.11 LAN inalámbricas
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Estándares de Conexión LAN de Estándares de Conexión LAN de la IEEEla IEEE� Conceptos básicos◦ IEEE (Institute of Electrical & Electronics
Engineers, Instituto de IngenierosEléctricos y Electrónicos).
� Organización estadounidense
� Define normas y protocolos a nivel físico deredes de comunicaciones.
� Miembro de ANSI e ISO.
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión� ARCnet◦ Redes de área local.
◦ Establece protocolos a nivel físico y nivelMAC.
◦ Define cableado, velocidad de transmisión,topología, elementos de interconexión.
◦ Permite flexibilidad.
◦ Antecesor de IEEE 802
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� 1990, IEEE.
� Comunicación de redes locales.
� Definición en nivel físico y nivel de enlace.◦ Varios tipos de redes� Cableado� Velocidad de transmisión� Formato de bloques de transmisión� entre otros
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión
� Nivel de enlace◦ Enlace lógico, LLC (802.2)
� Encargado de la lógica de re-envíos, control de flujo y comprobación de errores.
� Determina la asignación del canal para la transmisión. ◦ Acceso al medio, MAC
� Encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultaneo a la red.
� Oculta las diferencias entre las diferentes variantes de los estándares 802.
� Token Ring.
� Token Bus.
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión
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� Estándares más conocidos
◦ 802.3 Ethernet
◦ 802.11 Red local inalambrica
◦ 802.15 Bluetooth (desarrollo)
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión
Niveles superiores
Nivel 1
Nivel 2
Enl
ace
de
dato
s
RED
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� IEEE 802.1 Protocolos superiores de redes de área local
� IEEE 802.2 Control de enlace lógico
� IEEE 802.3 Ethernet
� IEEE 802.4 Token Bus *
� IEEE 802.5 Token Ring
� IEEE 802.6 MAN *
� IEEE 802.7 Grupo de Asesoría Técnica sobre banda ancha *
� IEEE 802.8 Grupo de Asesoría Técnica sobre fibra óptica *
� IEEE 802.9 LAN de servicios integrados *
� IEEE 802.10 Seguridad interoperable en LAN *
� IEEE 802.11 Red local inalámbrica, también conocido como Wi-Fi
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión
* En desuso
� IEEE 802.12 Prioridad de demanda� IEEE 802.13 (no usado)� IEEE 802.14 Cable modems, es decir, modems para
televisión por cable *� IEEE 802.15 Red de área personal inalámbrica, que viene a
ser Bluetooth� IEEE 802.16 Acceso inalámbrico de Banda Ancha, también
llamada WiMAX, para acceso inalámbrico desde casa� IEEE 802.17 Anillos de paquetes con recuperación� IEEE 802.18 Grupo de Asesoría Técnica sobre Normativas
de Radio� IEEE 802.19 Grupo de Asesoría Técnica sobre Coexistencia� IEEE 802.20 Acceso inalámbrico de Banda ancha móvil� IEEE 802.21 Interoperabilidad independiente del medio� IEEE 802.22 Red inalámbrica de área regional
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Proyecto 802 ConexiónProyecto 802 Conexión
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802.1 Conexión entre redes802.1 Conexión entre redes
� Define la interfaz con los niveles superiores (HLI).
� Arquitectura de red.
� Información.◦ Gestión de red.◦ Interconexión de redes.
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Estándar Fecha Descripción
802.1B Gerencia de LAN/MAN
802.1D 1998, 2004 Puentes MAC
802.1E Protocolo de la carga de sistema
802.1F 1993 Definiciones y procedimientos comunes para la información de la gerencia de IEEE 802
802.1G 1998 El tender un puente sobre alejado del MAC
802.1H 1997 El tender un puente sobre del MAC de Ethernet
802.1P combinado en 802.1D-2004 Clase del tráfico que apresura y que se filtra dinámica del multicast
802.1Q 1998, 2003, 2005 LANs virtual
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802.1 Conexión entre redes802.1 Conexión entre redes
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Estándar Fecha Descripción802.1R retirado Protocolo propietario del registro de la
cualidad de GARP (GPRP)
802.1S combinado en 802.1Q, 2003 Múltiplo que atraviesa árboles802.1T combinado en 802.1D, 2004 mantenimiento 802.1D802.1V combinado en 802.1Q, 2003 Clasificación de VLAN por Protocol y
el puerto
802.1W combinado en 802.1D, 2004 Reconfiguración rápida de atravesar el árbol
802.1X 2001 El puerto basó control de acceso de red
802.1AB 2005 Descubrimiento de la conectividad de la estación y del Media Access Control (LLDP)
802.1AD 2005 El tender un puente sobre del abastecedor
802.1AE 2006 Seguridad del MAC
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802.1 Conexión entre redes802.1 Conexión entre redes
802.2 Control de Enlace Lógico 802.2 Control de Enlace Lógico (LLC).(LLC).� Normalizada en la parte superior de la
capa de enlace.
� Métodos para controlar las tareas deinteracción entre la NIC y el procesador.
� Maneja errores, entramado, control deflujo y la interfaz de servicio de la capade red.
� Se utiliza en 802.3 y 802.5
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� Su protocolo se basa en el protocolo de acoplamiento del HDLC.
� Dirección extendida de 2-bytes◦ Punto de acceso de servicio destino
(DSAP)
◦ Punto de acceso de servicio fuente (SSAP)
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802.2 Control de Enlace Lógico 802.2 Control de Enlace Lógico (LLC).(LLC).
� Modos operativos◦ Tipo 1 , no orientado a conexión y sin
confirmación.� Permite mandar frames
� A un único destino.� A múltiples destinos de la misma red.� A todas las estaciones de la red.
� Uso de multicast y broadcast puede reducir el tráfico enla red.
� Sin garantía de que los paquetes lleguen en orden.◦ Tipo 2 , orientado a conexión.
� Enumera sus paquetes.◦ Tipo 3 , no orientado a conexión con
confirmación.� Únicamente soporta conexión punto a punto.
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802.2 Control de Enlace Lógico 802.2 Control de Enlace Lógico (LLC).(LLC).
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet
� Primer estándar◦ 1976, Xerox◦ Intel, DEC y Xerox◦ Velocidad de transmisión 10Mbps
� 802.3◦ Configuraciones
� Velocidades
� Topologías
� Cableado
◦ Formato de paquete de datos
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� Protocolo CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with CollissionDetection).
◦ CSMA.� Medio de acceso múltiple.� Escucha el canal antes de emitir.� Emite hasta terminar la trama completa. � Trasmisión infructuosa.
� Cuando se produce una colisión, es decir, dos estaciones intentan transmitir a la vez.
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet
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� Sistema CSMA 1-persistente
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Escucha canal
libre Tiempo aleatorio
Emite
Emite de inmediato
802.3 Ethernet802.3 Ethernet
� Sistema CSMA p-persistente
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet
Escucha canal
libreTiempo
aleatorio
Tiempo aleatorio
Emite
Emite con una probabilidad p,
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet� CSMA/CD◦ Escuchar antes de transmitir.
◦ La estación escucha a la vez que emite.
◦ Colisión para inmediatamente la trasmisión yenvían una señal de reinicio.
◦ Estaciones esperan un tiempo aleatorio (Tiempo de Backoff).
◦ Aprovecha el tiempo.
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802.3 Ethernet802.3 EthernetCableado
Velocidad de transmisión
10 Mbps (Ethernet)
100 Mbps(Fast Ethernet)
1 Gbps (GigabitEthernet)
Coaxialdelgado
10Base-2Topología en bus
- -
Coaxialgrueso
10Base-5Topología en bus
- -
Par trenzado
10Base-TTopología en estrella física y bus lógico
100Base-TTopología en estrella física y bus lógico
1000Base-TTopología en estrella física y bus lógico
Fibra óptica
10Base-FTopología en estrella física y bus lógico
100Base-FTopología en estrella física y bus lógico
1000Base-FTopología en estrella física y bus lógico
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet
� Ethernet 100Base-T
◦ 100Base-T4� Cable UTP categoría 3 o superior� 4 pares trenzados para transmisión y recepción
◦ 100Base-TX� Par trenzado categoría 5 o superior� 2 pares trenzados para transmisión y recepción
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet
� Redes de transmisión en banda ancha◦ 10BROAD-36◦ Cable coaxial RG-59◦ Longitud máxima 3,600
� Gigabit Ethernet◦ Fibra óptica (1000BASE-F)� 1000BASE-SX, fibra monomodo.� 1000BASE-LX, fibras multimodo.
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� Concentradores◦ Par trenzado y fibra óptica� Simples
� Velocidades de transmisión fijas (10 Mbps o 100 Mbps).
� Duales� Dos tipos de conexiones a la vez (10 Mbps y 100
Mbps).
◦ Concentradores duales� Migración de Ethernet a Fast Ethernet
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802.3 Ethernet802.3 Ethernet
802.4 802.4 TokenToken BusBus
� Tecnología que se diseño para minimizar las colisiones.
� Topología◦ Física: Bus◦ Lógica: Anillo
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802.5 802.5 TokenToken RingRing
� Topología física de estrella y topología lógica de bus.
� Concentrador MAU (Unidad de acceso Multiestación), nodo central de la estrella.
� Cables◦ UTP◦ STP◦ Fibra óptica
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� Velocidad máxima de transmisión◦ Entre 4 y 16 Mbps
� Distancia máxima◦ 120 a 150 m◦ Repetidores de lóbulo
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802.5 802.5 TokenToken RingRing
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Tipo de cable Características
1 Par trenzado apantallado de 2 hilos.
2 Par trenzado apantallado de 2 hilos para datos y 4 para voz.
3 Par trenzado sin apantallar de 4 hilos.
5 Fibra óptica de 100 o 140 µm de 2 hilos.
6 Par trenzado apantallado flexible, para usar en las conexiones entre las estaciones de trabajo y enchufes.
8 Par trenzado apantallado; uso bajo suelo técnico.
9 Par trenzado apantallado antiincendio.
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802.5 802.5 TokenToken RingRing
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
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� Arquitectura celular◦ Sistema dividido en celdas (BSS) controlado
por una estación base llamada (AP).
� Los Puntos de Acceso se conectan auna red troncal (Sistema deDistribución).
� Conjunto de Servicio Extendido (ESS),es una LAN inalámbrica completamenteinterconectada.
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
� Especificaciones para la tecnología deLAN Inalámbricas.
◦ Interfaz sobre el aire entre el cliente y unaestación base.
◦ Entre dos clientes inalámbricos.
◦ 1997
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
� Instalación en edificios� Transmiten datos a través de ondas
de radio o infrarrojos.� Velocidad máxima: 1.5 Mbps� Topología◦ Emisores y receptores
� 802.11b◦ Velocidad máxima: 11 Mbps◦ Uso de microondas
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� Tipos de tramas
◦ De administración� Pedido y respuesta de asociación, sonda� De autenticación
◦ De control� Envío y recepción
◦ De datos
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
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� Capa física
◦ Cinco técnicas de transmisión� Método Infrarrojo
� DSSS
� FHSS
� OFDM
� HR-DSSS
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
� Protocolo de subcapa MAC◦ half-duplex
◦ Modos de funcionamiento
� DCF, no usa ningún tipo de control central.
� PCF, usa la estación base para controlar todala actividad en su celda.
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
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� DCF� Protocolo CSMA/CA, emplea tanto la detección
del canal físico como del canal virtual.� Escucha el canal y transmite si éste se
encuentra inactivo.� No escucha el canal mientras transmite, pero
emite toda su trama.� Si el canal está ocupado, el transmisor espera
hasta que esté libre� Colisión, tiempo aleatorio y vuelven a
intentarlo. � Se basa en el protocolo MACAW y usa la
detección del canal virtual. 37
802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
� PCF� La estación base sondea a las demás
estaciones.� Mecanismo básico� Difundir una trama de sondeo de manera
periódica (10 a 100 veces/seg).� Trama (de administración)� Parámetros del sistema� Sincronización de reloj� entre otros
� Invita a las nuevas estaciones a suscribirse al sondeo.
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� PCF y DCF pueden coexistir.
� Cuatro intervalos diferentes ◦ SIFS (Short InterFrame Spacing)
� Permite a las distintas partes de un diálogo simple, la posibilidad de transmitir sin la intervención de la estación base.
◦ PIFS (PCF InterFrame Spacing)� Una sola estación que puede responder dentro de un SIFS.� La estación base puede enviar una trama de sondeo.
◦ DIFS (DCF InterFrame Spacing)� Tiempo en el que la estación base no tiene nada que decir.� Cualquier estación podría intentar adquirir el canal para enviar una
nueva trama.◦ EIFS (Extended InterFrame Spacing)
� Nadie tiene datos para enviar.� Una estación que recibió una trama errónea usa este intervalo
para reportarlo.
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
� Servicios◦ De distribución� Administración de los miembros dentro de una
celda y de la movilidad de las estacionesconforme entran y salen.
◦ De estación� Relacionan con la actividad dentro de una sola
celda.
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◦ Servicios de distribución� Asociación
� Usado por las estaciones móviles para conectarse ellas mismas a la estación base. Éstas anuncian su identidad y capacidades.
� Disociación� Usado por las estaciones antes de apagarse o salir, para romper
relaciones con la estación base. La estación base puede usarla antes de su mantenimiento.
� Reasociación� Cambiar de estación base.
� Distribución� Determina como enrutar las tramas enviadas a una estación
base.
� Integración� Maneja la traducción del formato 802.11 al requerido por la red
destino.
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas
◦ Servicios de estación� Autenticación
� Las estaciones no autorizadas no pueden recibir o enviar tramas con facilidad.
� Desautenticación� Cuando una estación previamente autenticada quiere
abandonar la red.
� Entrega de datos
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� 802.11 ◦ Estándar original de WLAN, soporta 1 o 2 Mbps en una banda de 2.4 GHz.◦ Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) o Direct Sequence Spread Spectrum
(DSSS).
� 802.11a ◦ Estándar de alta velocidad, soporta hasta 54 Mbps en una banda de 5 GHz.◦ Esquema de codificación Orthogonal Frequency Division Multiplexing.
� 802.11b ◦ Estándar dominante de las WLANs (conocido también como Wi-Fi), soporta velocidades
de hasta 11 Mbps en la banda de 2.4 GHz.◦ DSSS.◦ 802.11b fue una ratificación de 1999 al estándar original de 802.11, permitiendo comparar
la funcionalidad inalámbrica con Ethernet.
� 802.11g ◦ Estándar de las WLANs que soporta velocidades de hasta 20 Mbps en una banda de 2.4
GHz.
� 802.11n
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802.11 LAN inalámbricas802.11 LAN inalámbricas