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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio -Wireless LAN
•Definición y funcionamiento
•Clasificación
•Gestión
•Parámetros y características representativas
•Equipos wireless LAN de nivel superior
Índice
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio -Ethernet
-Hub Ethernet•Definición y funcionamiento
•Clasificación
•Gestión
•Ejemplo de configuración
-Switch Ethernet
-Wireless LAN
Índice
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Hub: Clasificación
•Por velocidad: 10, 100 o 1000 Mbps.
•Aislados o apilables.
•Simples o segmentables.
•Según el sistema de gestión.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Hub: Gestión
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio -Ethernet-Hub Ethernet
-Switch Ethernet•Definición y funcionamiento
•Clasificación
•Gestión
•Parámetros y características representativas
•Características adicionales (protocolos de nivel superior)
•Switch de nivel superior
-Wireless LAN
Índice
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Definición y funcionamiento
switch
... ... ... ... ... ...
Puerto 1 Puerto 2 Puerto N
Matriz de conmutación
Cola deentrada
Cola desalida
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Definición y funcionamiento
•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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Definición y funcionamiento
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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:
A. La primera de ellas se basa en el tipo de puerto al cual se conecta el equipo de gestión.
B. La segunda clasificación está en función del servidor utilizado para la gestión:
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cioswitch
... ... ... ... ... ...
Puerto 1 Puerto 2 Puerto N
Matriz de conmutación
Cola deentrada
Cola desalida
... ...
Switch: Parámetros y características representativas
Sin control de flujo: se pierde información.
Control de flujo: No deja transmitir.
Control de flujo
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
switch
... ... ... ... ... ...
Puerto 1 Puerto 2 Puerto N
Matriz de conmutación
Cola deentrada
Cola desalida
...
Switch: Parámetros y características representativas
Prioridad de salida frente a entrada
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
Colas de diferente prioridad
switch
... ... .. ... ...
Puerto 1 Puerto 2 Puerto N
Matriz de conmutación
Cola deentrada
Colas desalida
.. .. ..
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
transferencia de las colas de entrada a las de salida
switch
... ... ... ... ... ...
Puerto 1 Puerto 2 Puerto N
Matriz de conmutación
Cola deentrada
Cola desalida
...
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
Vaciado de colas de diferente prioridad
switch
... ... .. ... ...
Puerto 1 Puerto 2 Puerto N
Matriz de conmutación
Cola deentrada
Colas desalida
.. .. ..
100%75% 25%60% 25% 15%
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
Aprendizaje de direcciones: fijas o aprendidas
C
R
SLANC
INTERNET
Esquema de Aprendizaje de direcciones.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Parámetros y características representativas
switch
... ... ... ...
Matriz de conmutación
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
Agrupación de puertos (port trunk)
switch
switch
...
Velocidad puerto: 10 Mbps. Velocidad del grupo (trunk): N*10 Mbps.Existe balanceo de tramas.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
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)
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
switch
... ... ... ...
Matriz de conmutación
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.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
LAN Virtuales (Virtual LAN). 802.1Q, VLT, ...Una LAN real, varias virtuales
Switch: Características adicionales
switch
B B BAB A
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
LAN Virtuales (Virtual LAN). 802.1Q, VLT, ...Varias LAN reales, varias virtuales
BAB B BA
switch switchWAN
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Características adicionales
Fast IP.
switch switch
switch
switch
BAB B BA
VLAN
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Switch: Switch de nivel superior
•Opera con funciones de router, interconectando VLAN.
•Realiza la conmutación trabajando a nivel IP o superior.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
-Ethernet
-Hub Ethernet
-Switch Ethernet
-Wireless LAN•Definición y funcionamiento
•Clasificación
•Gestión
•Parámetros y características representativas
•Equipos Wireless LAN de nivel superior
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Wireless LAN. Definición y funcionamiento
AP (bridge)
G1
A
hub
switch
hub
G2 G3AP (bridge)
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
AP (bridge)
G1
A
hub
switch
hub
G2 G3
Wireless LAN. Definición y funcionamiento
AP (bridge)
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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.
Wireless LAN. Definición y funcionamiento
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Wireless LAN. Clasificación
Dispositivos:Tarjetas de red.Tecnología integrada.
Elementos:Equipos de usuario.Equipos de construcción de redes.
Topología:Ad-hoc.Infraestructura.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cioTopología: Ad-hoc e infraestructura.
AP
switch
Wireless LAN. Clasificación
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cioTopología: Ad-hoc e infraestructura.
switch
Wireless LAN. Clasificación
¿Distancia demasiado larga?
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio Topología:
Ad-hoc.
Mayor capacidad Menor retardo Menor cobertura
Infraestructura.
Menor capacidad Mayor retardo Mayor cobertura
Wireless LAN. Clasificación
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
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:
A. La primera de ellas se basa en el tipo de puerto al cual se conecta el equipo de gestión.
Normalmente no tienen puerto de consola.
B. La segunda clasificación está en función del servidor utilizado para la gestión:
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Wireless LAN. Características representativas
Modo Infraestructura o Ad-hoc.
Técnicas de alineamiento de trama.
CSMA/CA.
ACK.
RTS/CTS.
Fragmentación.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Wireless LAN. Características representativas
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Wireless LAN. Características representativas
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Wireless LAN. Equipos Wireless LAN de nivel superior
•Opera con funciones de router para realizar interconexiones LAN-WAN.
Construcción de redes LAN.Tecnologías
de Red Aplicadas al Comer
cio
Gracias por vuestra atención.
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