Tema 4 (2017)

Resumen Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Ingeniería Informática - 3º curso
Asignatura Infraestructura i tecnologia de xarxes
Año del apunte 2017
Páginas 9
Fecha de subida 15/06/2017
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Infraestructuras y Tecnología de Redes Tema 4 – LAN Características:        Área moderada Canal dedicado Baja tasa de errores Capacidad de transmisión elevada Modularidad Coste reducido Interconexión de equipos heterogéneos Aplicaciones:    LAN personal Red de almacenaje Redes troncales Arquitectura de protocolos LAN Capa física: se encarga de:     Codificación/Descodificación de señales Sincronización (preámbulo) Transmisión/recepción de bits Especificación del medio de transmisión y su tipología Control de enlace lógico:   Interfaz con los niveles superiores Control de flujo y errores Control de acceso al medio (MAC):   Generación de tramas Recuperación de tramas, detección de errores y reconocimiento de direcciones Formato tramas: Tipologías de red Bus      Sistema multipunto Propagación de la señal en los dos sentidos Información recibida por todas las estaciones Conexión full-duplex entre estación y bus Mecanismos de regulación de la transmisión (evitar colisiones, evitar transmisiones largas).
Anillo   Repetidores unidos por enlaces punto a punto formando un bucle cerrado Cada estación se conecta a un repetidor y transmiten los datos unidireccionalmente Estrella  Cada estación se conecta a un nodo central Ethernet Protocolo de nivel de enlace para redes locales LAN basado en datagramas. Usado para la comunicación entre iguales donde no hay un control centralizado y todas las estaciones son iguales.
El protocolo define:    Tipos de cable, limitaciones de cable y métodos de señalización Formato de trama Mecanismos de control de acceso al medio  CSMA/CD CSMA/CD Acceso múltiple sensible al portador / con detección de colisiones.
CSMA:     Si el medio está: libre  transmitir Escucha el medio antes de Ocupado  esperar transmitir: Si después de transmitir no se recibe ACK  retransmisión Si dos estaciones transmiten a la vez  COLISIÓN (no recibe la trama, el emisor no recibe el ACK, retransmisión de la trama) La colisión ocupa el medio durante toda la transmisión CD: Las estaciones continúan escuchando el medio durante la transmisión.
Si se detecta una colisión: a) Transmisión de una señal de aviso corto para asegurar que todas las estaciones se enteren de la colisión b) No continua la transmisión de la trama c) Espera el intervalo de tiempo aleatorio antes de volver a enviarlo Detección:   En bus: o Nivel de voltaje superior al de una transmisión simple o Problema: la señal se atenúa con la distancia o Solución: limitación de la distancia del cable En estrella: detección de una actividad en más de una entrada (maxLength = 2500m).
Formato trama MAC Preámbulo: 56 bits alternando 1s y 0s.
SFD: delimitador (10101011).
Formato direcciones IEEE 802.3 Ethernet Conmutada      La trama de entrada se envía a la línea de salida a la que es conectada el destino  Conmutación Un único dominio de colisión para cada puerto del conmutador Posibilidad de tener conexiones simultaneas No hace falta cambiar el HW/SW de los dispositivos Escalable Ethernet Conmutada full-dúplex      Incremento de la capacidad de cada dominio de 10 Mbps a 20.
No utiliza CSMA/CD.
No hace falta detección de portador ni colisión.
Incremento de la distancia de los cables fibra óptica.
Hace falta mecanismo de control de flujo.
Fast Ethernet    100 Mbps Es necesario mantener compatibilidad con las redes existentes (detectar colisiones, mantener formato de las tramas, …) Es necesario disminuir el dominio de colisión para aumentar la velocidad.
Gigabit Ethernet      Compatible con Ethernet y Fast Ethernet Backbone ideal para la conexión de conmutadores Fast Ethernet y para servidores de alto rendimiento Funcionamiento semidúplex y full-dúplex Autoconfiguración Reducción del dominio de colisión a 25 metros Interconexión Repetidores Dispositivo de bajo nivel, regeneran señales eléctricas. Aumentan la cobertura geográfica.
Puente Interconecta redes locales similares. Ofrecen fiabilidad, seguridad y aumento de distancia y dispersión geográfica.
Encaminadores Permiten la interconexión de una gran variedad de redes LAN y WAN.
Conmutadores Encaminan datagramas a redes externas para aumentar su rango de conexión.
Capa Transparentes Transmiten Transmisión selectiva Caminos alternativos Repetidor Física Si Bits No No Puente Enlace Si Tramas Si Si Conmutador Enlace Si Tramas Si Si Encaminador Red No Datagramas Si Si VLAN Grupo de dispositivos en segmentos diferentes que se comunican como si estuviesen dentro del mismo segmento físico.
Tipos de enlaces:   Access links: enlaces que pertenecen a una única VLAN.
Trunk links: enlaces que transportan info de varias VLAN.
Tipos de VLAN:   Estáticas: por puerto.
Dinámicas: por software.
IEEE 802.11 Estándares de LANs sin hilos (WiFi)     Se aplican a las capas de enlace y física.
Usan el mismo LLC que las LANs con hilos.
Capa MAC distinta que las LANs con hilos Cada estándar especifica una capa física diferente Basic Services Set Grupo de estaciones ejecutando el mismo protocolo MAC. Puede estar aislado o conectado al backbone a través de un AP.
Extended Services Set Dos o más BSS conectados por un sistema de distribución. Aparece como una única LAN lógica a nivel LLC.
Tipos de estación:    Sin transición: estacionarias o en movimiento dentro de un BSS.
Transición BSS: desplazamiento de un BSS a otro dentro de un ESS.
Transición ESS: desplazamiento de un BSS en un ESS a otro BSS de un ESS distinto.
Unidad de datos Unitad de datos de protocolo MAC (MPDU): unidad de datos intercambiada entre dos iguales mediante MAC en la capa física.
Unitad de datos de servicio MAC (MSDU): información que se entrega como unidad entre los usuarios de MAC.
Control de Acceso al medio DCF Solo una estación del AP puede transmitir a la vez. Para controlar el acceso se pueden usar 2 métodos: CSMA/CA+ACK y RTS/CTS.
CSMA/CA+ACK: Acceso múltiple sensible al portador / con evitación de colisiones + ACK.
Si una estación o AP quiere transmitir:     Si no hay tráfico  transmitir si después de un tiempo sigue libre el canal.
Si hay tráfico  esperar a que esté libre y luego esperar un tiempo aleatorio.
Cuando el receptor recibo una trama dirigida solo a él  transmite inmediatamente un ACK, esperando el tiempo más pequeño.
Si el emisor no recibe el ACK, retransmite usando CSMA/CA.
CSMA/CA+ACK+RTS/CTS: Para asegurarse que la trama de datos que se quiere enviar por una estación se podrá transmitir, RTS/CTS:    La estación envía primero una trama pequeña RTS.
La estación a la que va dirigida contesta inmediatamente con un CTS si esta lista para recibir.
El resto de estaciones reciben el RTS y aplazan el uso del medio hasta que detectan un CTS correspondiente o hasta que expire un timer.
Problema de la estación oculta: Solución: Formato trama FC: Control de trama, info de control (fragmentación, …).
D: Id de duración de conexión. Se usa para saber el tiempo que el canal estará asignado por una transmisión con éxito.
SC: Control de secuencia, campo de fragmentación.
FCS: comprobación de redundancia de bits WPAN Wireless Personal Area Network, conexión de dispositivos de un usuario personal o de un entorno de trabajo (PC, impresora, …).
Piconet: conjunto de dispositivos (min. 2) que comparten un canal de comunicaciones.
     Un dispositivo es el Master y los demás los Slaves.
El M administra siempre el canal Dos dispositivos que se quieran comunicar deben pertenecer a la misma piconet.
Un dispositivo puede estar en varias piconet.
Los S no se comunican direcamente.
Scatternet: solapamiento de piconets.
Bluetooth    Facilita la comunicación entre dispositivos fijos y móviles.
Elimina cables y conectores entre ellos.
Se puede crear pequeñas redes sin hilos y facilitar la sincronización entre los equipos personales.
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