Redes de Area Local, LAN

Una red de área local es una red de datos de altavelocidad que cubre un área geográfica relativamentepequeña.

Típicamente conecta estaciones de trabajo, computadoraspersonales, impresoras, servidores y otros dispositivos.

Las LAN ofrecen a los usuarios de computadoras muchasventajas, incluido el compartir accesos a dispositivos yaplicaciones

Redes de Area Local, LAN

Permiten el intercambio de archivos entre los usuariosconectados y la comunicación entre ellos vía aplicacionestales como correo electrónico u otras.

Los protocolos de las LAN funcionan en los dos niveles inferiores del modelo de referencia OSI, entre el Nivel Físico y el Nivel de Enlace

Redes de Area Local, LAN

Protocolos de LAN mas populares mapeados al modelo OSI

Tipología de las LAN

Podemos definir las LAN de acuerdo a algunos de los parámetros más relevantes

•Por su topología o disposición en el espacio,

•Según el método de acceso al medio

•Según el método de transmisión

Topología de las LAN

La topología de las LAN define la manera en la cualson organizados los dispositivos de una red.

Existen cuatro topologías típicas de organización:

• Bus (Bus)

•Anillo (Ring)

•Estrella (Star)

•Arbol (Tree)

Topología de las LAN

Estas topologías son arquitecturas lógicas, pero de hecho los dispositivos no necesitan ser físicamente organizados en esta configuración.

Por ejemplo, las topologías de bus y anillo son usualmenteorganizados en forma de estrella.

Topología de las LAN

Una Topología de bus es una arquitectura de LAN linealen la cuál la transmisión de las estaciones en la red se propaga a lo largo del medio y son recibidas por todas las otras estaciones.

De las tres implementaciones de LAN más usadas, Ethernet/IEEE 802.3 -incluido 100 Base T- Implementa una topología de bus.

Topología de las LAN

Una Topología Anillo es una arquitectura LAN que consistede una serie de dispositivos conectados unos a otros por unenlace de transmisión unidireccional formando un único lazocerrado.

Tanto Token Ring/IEE 802.5 y las redes FDDI implementanuna topología de anillo.

Topología de las LAN

Una topología Estrella es una arquitectura LAN en la cual los puntos finales de una red son conectados a un hub o switch central por enlaces dedicados.

Las topologías lógicas tipo bus y anillo son a menudo implementadas físicamente en una topología estrella.

Topología de las LAN

Una topología tipo Arbol (Tree) es una arquitectura LAN idéntica a una topología del tipo bus, excepto que es posibletener ramas (branches), con multiples nodos.

Métodos de acceso al medio

Contención del medio ocurre cuando dos o mas dispositivos de una red tiene datos para enviar al mismo tiempo.

Debido a que múltiples dispositivos no pueden hablar en la red en forma simultanea, algún tipo de método debe ser usado para que sólo un equipo acceda al “medio red” a la vez.Para esto se usan dos métodos denominados Carrier Sence Multiple Access/Collision Detect (CSMA/CD) y Token Passing

CSMA/CD

En redes que usan tecnología CSMA/CD, tales como lasredes del tipo Ethernet, los dispositivos compiten por el“Medio Red”

Su funcionamiento consiste en que, cuando un dispositivo tiene datos para enviar, este “escucha” la red para ver si algún otro equipo está transmitiendo datos sobre ella. Si no oye nada, este comienza el envío de información.

Al terminar de transmitir, el dispositivo escucha nuevamente para verificar si ha ocurrido o no una colisión.

CSMA/CD

Una colisión ocurre cuando dos dispositivos transmiten al mismo tiempo.

Si ellos detectan que a ocurrido una colisión, esperan una longitud de tiempo aleatorio para volver a reenviar susdatos.

A causa de este tipo de contención de red, a mayor ocupaciónde la red, mayor es la cantidad de colisiones que ocurren.

CSMA/CD

Debido a esto, es que la performance de una red Ethernet se degrada rápidamente a medida que aumenta el número de dispositivos conectados a ella.

Token-Passing

En las redes Token-Passing, tales como las redes TokenRing o FDDI, un paquete especial de red llamado Token, es pasado alrededor de la red de dispositivo a dispositivo.

Cuando un dispositivo tiene data que enviar, el espera hasta tener el Token y entonces envía sus datos. Cuando la transmisión de datos se completa, el token es liberado demanera que otro dispositivo pueda usar el Medio Red.

Token-Passing

Esto explica el porque las redes Token-Passing son sugeridas en algunos ambientes de trabajo en tiempo real, tales como las fábricas, donde la maquinaria debe ser capaz de comunicarse a un intervalo determinado.

La principal ventaja de las redes token-passing, es que ellas son determinísticas. Esto quiere decir que es fácil calcular el tiempo máximo que pasará antes que un dispositivo tengala posibilidad de transmitir.

Para las redes CSMA/CD los switches segmentan la red en multiples dominios de colisiones. Esto reduce elnúmero de dispositivos por segmento de red que debe luchar por el medio.

Creando pequeños dominios de colisión, la performancede una red puede ser aumentada significativamente sinrequerir cambios de direccionamiento.

CSMA/CD

Normalmente las redes CSMA/CD son redes half-duples, esto significa que, mientras un dispositivo envía informaciónel no puede estar recibiendo al mismo tiempo.

Mientras el dispositivo está hablando, el no puede estaral mismo tiempo, escuchando.

Al introducir switches, se hace posible la operación enmodo full-duplex.

CSMA/CD

Cuando un dispositivo es atachado directamente a una a la puerta de una red switch, dos dispositivos son capacesde trabajar en modo full-duplex.

Esto quiere decir que un segmento de red de 100 Mbps ETHsoporta 200 Mbps de data, pero sólo 100 Mbps viajan en cada sentido de la transmisión.

CSMA/CD

Métodos de Transmisión

Existen tres clasificaciones.

• Unicast

•Multicast

•Broadcast

Métodos de Transmisión Unicast

En la transmisión Unicast, un único paquete es enviado de la fuente a un destino dentro de la red.

Primero, el nodo fuente direcciona el paquete usando la dirección del nodo destino.

El paquete entonces es enviado dentro de la red y es pasado hasta su destino final

Métodos de Transmisión Multicast

Una transmisión Multicast, consiste de un único paquetede datos que es copiado y enviado a un específico grupode nodos dentro de la red

Primero, el nodo fuente direcciona el paquete usando unadirección Multicast.

Después el paquete es enviado dentro de la red, la cual hace copias del paquete y envía una copia a cada uno de losnodos que son parte de la dirección Multicast.

Métodos de Transmisión Broadcast

Una transmisión Broadcast consiste de un único paquetede data que es copiado y enviado a todos los nodos dentrode la red

En este tipo de transmisiones, el nodo fuente direccionael paquete usando la dirección Broadcast,

Después el paquete es enviado sobre la red, la cual hacecopias del paquete y envía una copia a todos los nodosdentro de la red.