Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones Tecnologías de Red Aplicadas al Comercio...

27 – septiembre – 2004

Departamento de Ingeniería Electrónica y Comunicaciones

Tecnologías de Red

Aplicadas al

Comercio

Construcción de redes en entorno local.

Julián Fernández Navajas – Profesor de Ingeniería Telemática

Construcción de redes LAN.Tecnologías

de Red Aplicadas al Comer

cio

Índice

-Ethernet-Hub Ethernet

•Definición y funcionamiento•Clasificación•Gestión•Ejemplo de configuración

-Switch Ethernet•Definición y funcionamiento•Clasificación•Gestión•Parámetros y características representativas•Características adicionales (protocolos de nivel superior)•Switch de nivel superior



cio -Wireless LAN

•Definición y funcionamiento

•Clasificación

•Gestión

•Parámetros y características representativas

•Equipos wireless LAN de nivel superior

Índice



cio

Ethernet

Dirección MACdestino (6 oct)

Dirección MACfuente (6 oct)

Tipo(2 oct)

Preámbulo(8 oct)

Datos + PAD(46 a 1500 oct)

CRC(4 oct)

•Formato de la trama Ethernet.

•Protocolo de acceso al medio compartido: CSMA/CD.

P-persistente.

Detección de colisión.



cio -Ethernet

-Hub Ethernet•Definición y funcionamiento

•Clasificación

•Gestión

•Ejemplo de configuración

-Switch Ethernet

-Wireless LAN

Índice



cio

Hub: Definición y funcionamiento

•Equipo de construcción de redes de topología en estrella, situado en el nodo de la misma. También llamado concentrador.

•Duplicador y regenerador de tramas. Reproduce en todos sus puertos las tramas recibidas por ellos.

hub

G A R



cio

•Constituye el llamado segmento de la red.

•Dos hub unidos entre sí pertenecen al mismo segmento.

•Son dispositivos de medio compartido. El ancho de banda disponible (throughput) se reparte entre todos los usuarios.

•Son dispositivos half duplex.

Hub: Definición y funcionamiento



cio

Hub: Clasificación

•Por velocidad: 10, 100 o 1000 Mbps.

•Aislados o apilables.

•Simples o segmentables.

•Según el sistema de gestión.



cio

Hub: Gestión

Métodos de gestión del hub Vamos a establecer dos clasificaciones posibles para la gestión del hub:

A. La primera de ellas se basa en el tipo de puerto al cual se conecta el equipo de gestión.

1.-Puerto de consola. utilizado como tal o conectado a un modem

2.-Puerto Ethernet. Situado comúnmente en el segmento 1 del hub, con una dirección IP asignada.



cioB. La segunda clasificación está en función del servidor utilizado para la gestión:

1.-Interfaz línea de comandos: Directamente sobre una consola.

2.-TELNET. Conectándonos a un servidor telnet situado en el hub, con una presentación similar a la interfaz línea de comandos.

3.-HTTP. Utilizando el protocolo http, conectándonos a un servidor web residente en el propio hub. Siendo necesario el uso de un navegador.

4.-SNMP/RMON. Donde el hub actúa como agente SNMP/RMON, siendo necesario un gestor externo.

Hay que indicar que en el caso de usar el puerto de consola son posibles todos los servidores. Sin embargo, si se usa un puerto Ethernet, la interfaz línea de comandos no está habilitada.

Hub: Gestión



cio

Hub: Gestión



cio -Ethernet-Hub Ethernet

-Switch Ethernet•Definición y funcionamiento

•Clasificación

•Gestión


•Características adicionales (protocolos de nivel superior)

•Switch de nivel superior

-Wireless LAN

Índice



cio

Switch: Definición y funcionamiento•Equipo de construcción de redes de topología en estrella, situado en el nodo de la misma. También llamado conmutador.

hub

G1 A R

hub

switch

hub

G2 G3



cio

Switch: Definición y funcionamiento

switch

... ... ... ... ... ...

Puerto 1 Puerto 2 Puerto N

Matriz de conmutación

Cola deentrada

Cola desalida



cio


•Opera con funciones de bridge, interconectando segmentos de la red.

•Realiza la conmutación trabajando a nivel MAC (Ethernet): control de errores y lectura de las cabeceras MAC (direccionamiento).

•No son dispositivos de medio compartido. Permite que haya diferentes tramas, en diferentes puertos, fluyendo simultáneamente.

•Pueden ser half o full duplex.

•Proporciona mayor ancho de banda. El cálculo del mismo depende de la velocidad y el tipo de puertos existentes.



cio


Existen diferentes técnicas de conmutación:

-Fast forward (cut-trhought): La trama se conmuta al puerto de salida nada mas conocer la dirección MAC. Sólo es necesaria la cola de salida.

-Ventaja: Disminuye la latencia.

-Inconvenientes: Requiere la misma velocidad en ambos puertos y no implementa control de errores.

-Store and forward: Espera hasta que recibe completamente la trama para conmutarla.

-Ventajas: Almacena la trama completa, por lo que puede realizar control de errores o incluso filtrado de la misma.

-Inconvenientes: Aumenta la latencia.



cio

Switch: Clasificación

•Por velocidad: 10, 100, 1000 Mbps o mas.

•Aislados, apilables y tipo chasis.

•Según las diferentes posibilidades ofrecidas a nivel superior.

•Según el sistema de gestión.



cio

Switch: Gestión

Métodos de gestión del switch

Al igual que en el hub Vamos a establecer dos clasificaciones posibles para la gestión del switch:


B. La segunda clasificación está en función del servidor utilizado para la gestión:



cio

Switch: Parámetros y características representativas

•Velocidad de los puertos: 10, 100, 1000 Mbps o mas.

•Half o full duplex.

•Control de flujo en los puertos.

•Prioridad de salida frente a entrada.

•Existencia de colas de diferente prioridad en cada puerto.

•Tamaño de las colas. Individual o compartido. en octetos o en tramas.

•Algoritmo de transferencia de las colas de entrada a las de salida. Reparto del ancho de banda.

•Algoritmo de vaciado de las colas de diferente prioridad.

•Aprendizaje de direcciones.



cioswitch

... ... ... ... ... ...



Cola deentrada

Cola desalida

... ...


Sin control de flujo: se pierde información.

Control de flujo: No deja transmitir.

Control de flujo



cio


switch

... ... ... ... ... ...



Cola deentrada

Cola desalida

...


Prioridad de salida frente a entrada



cio


Colas de diferente prioridad

switch

... ... .. ... ...



Cola deentrada

Colas desalida

.. .. ..



cio


transferencia de las colas de entrada a las de salida

switch

... ... ... ... ... ...



Cola deentrada

Cola desalida

...



cio


Vaciado de colas de diferente prioridad

switch

... ... .. ... ...



Cola deentrada

Colas desalida

.. .. ..

100%75% 25%60% 25% 15%



cio


Aprendizaje de direcciones: fijas o aprendidas

C

R

SLANC

INTERNET

Esquema de Aprendizaje de direcciones.



cio


Aprendizaje de direcciones

C: Cliente generador de tráfico.macC (Dirección Ethernet), ipC (Dirección IP)

R: Router de conexión externa.macR (Dirección Ethernet), ipR (Dirección IP)

S: Servidor receptor de tráfico.macS (Dirección Ethernet), ipS (Dirección IP)

B: Broadcast.macB (Direcciónbroadcast Ethernet),ipB: (Dirección broadcast IP)

ARP: Address resolution protocol



cio


switch

... ... ... ...


Cola deentrada

Cola desalida

Aprendizaje de direcciones

C Puerto M R Puerto N

Tabla de direcciones

mac Puerto

macB macC ipC ipB ARP ¿ipR?

macC M

macC macR ipR ipC ARP ipR

macR N

macR macC ipC ipS DATOS



cio

Switch: Características adicionales

Agrupación de puertos (port trunk)

Protocolo de encaminamiento: Spanning tree.

Multicast. 802.1P o IGMP

LAN Virtuales (Virtual LAN). 802.1Q, VLT, ...

Fast IP



cio


Agrupación de puertos (port trunk)

switch

switch

...

Velocidad puerto: 10 Mbps. Velocidad del grupo (trunk): N*10 Mbps.Existe balanceo de tramas.



cio

Switch: Características adicionales Protocolo de encaminamiento: Spanning tree.

-802.1D-Busca el camino mas eficiente. Coste de enlace-Robustez frente a fallos de enlace-Evita bucles infinitos

switchswitch

switch

B

A

10 Mbps 100 Mbps

100 Mbps



cio


1000BASE-SX Full 4

Port trunk containing 100BASE-TX/100BASE-FX Full/Half 15

100BASE-TX/100BASE-FX Full

Half

18

19

Port trunk containing 10BASE-T only Full/Half 90

10BASE-T Full 95

10BASE-T Half 100

Protocolo de encaminamiento: Spanning tree.



cio


Multicast. 802.1P o IGMP

C: Cliente receptor de tráfico multicast.macC (Dirección Ethernet), ipC (Dirección IP)

R: Router de conexión externa.macR (Dirección Ethernet), ipR (Dirección IP)

S: Servidor generador de tráfico multicast.macS (Dirección Ethernet), ipS (Dirección IP)

An: Anuncio de comunicación Multicast.macAn (Direcciónmulticast Ethernet de anuncio),ipAn (Dirección multicast IP de anuncio)

CM: Comunicación Multicast.macCM (Direcciónmulticast Ethernet),ipCM (Dirección multicast IP)



cio


C

R

SLANC

INTERNET

Multicast.

macR macC ipC ipR Unión AnunciosmacAn macR ipS ipAn Anuncios CMmacR macC ipC ipR Unión CMmacCM macR ipS ipCM Comunicación



cio


switch

... ... ... ...


Cola deentrada

Cola desalida

C Puerto M R Puerto N

Tabla de direcciones

mac Puerto

macR macC ipC ipR Unión Anuncios

macAn M

macAn macR ipS ipAn Anuncios CMmacR macC ipC ipR Unión CM

macCM M

macCM macR ipS ipCM Comunicación

Multicast.



cio

LAN Virtuales (Virtual LAN). 802.1Q, VLT, ...Una LAN real, varias virtuales


switch

B B BAB A



cio


LAN Virtuales (Virtual LAN). 802.1Q, VLT, ...Varias LAN reales, varias virtuales

BAB B BA

switch switchWAN



cio


LAN Virtuales (Virtual LAN). 802.1Q, VLT, ...

Métodos de unirse:-Fijo-Dirección MAC-Dirección IP fija-Dirección IP automática-Niveles superiores

Aprendizaje switch:-Información del gestor-Información publicada por el equipo



cio


Fast IP.

switch switch

switch

switch

BAB B BA

VLAN



cio

Switch: Switch de nivel superior

•Opera con funciones de router, interconectando VLAN.

•Realiza la conmutación trabajando a nivel IP o superior.



cio

-Ethernet

-Hub Ethernet

-Switch Ethernet

-Wireless LAN•Definición y funcionamiento

•Clasificación

•Gestión


•Equipos Wireless LAN de nivel superior



cio

•Opera con funciones de regenerador en caso de existir sólo un segmento radio.

•Opera con funciones de bridge, interconectando segmentos radio-radio o radio-cable de la red LAN.

Wireless LAN. Definición y funcionamiento



cio


AP (bridge)

G1

A

hub

switch

hub

G2 G3AP (bridge)



cio

AP (bridge)

G1

A

hub

switch

hub

G2 G3


AP (bridge)



cio Introducción: Similar a 802.3. Adaptado al medio radio.

Aplicaciones típicas:Edificios históricos.Situaciones de emergencia.Movilidad en la empresa.Grupos eventuales y reuniones ad-hoc.Infraestructura de cableado complicada.




cio

Wireless LAN. Clasificación

Dispositivos:Tarjetas de red.Tecnología integrada.

Elementos:Equipos de usuario.Equipos de construcción de redes.

Topología:Ad-hoc.Infraestructura.



cioTopología: Ad-hoc e infraestructura.

AP

switch




cioTopología: Ad-hoc e infraestructura.

switch


¿Distancia demasiado larga?



cio Topología:

Ad-hoc.

Mayor capacidad Menor retardo Menor cobertura

Infraestructura.

Menor capacidad Mayor retardo Mayor cobertura




cio

Wireless LAN. Gestión

Métodos de gestión del AP

Al igual que en el hub Vamos a establecer dos clasificaciones posibles para la gestión del switch:


Normalmente no tienen puerto de consola.

B. La segunda clasificación está en función del servidor utilizado para la gestión:



cio

Wireless LAN. Características representativas

Modo Infraestructura o Ad-hoc.

Técnicas de alineamiento de trama.

CSMA/CA.

ACK.

RTS/CTS.

Fragmentación.



cio

Wireless LAN. Características representativas



cio

Wireless LAN. Equipos Wireless LAN de nivel superior

•Opera con funciones de router para realizar interconexiones LAN-WAN.



cio

Gracias por vuestra atención.

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