redes lan cableadas

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Mg. Ing. Santiago Perez

Esp. Ing. Higinio Facchini

CURSO

Redes Inalmbricas (WLAN)

Redes Wi-Fi Visin desde la Prctica

CURSO REDES WI-FI VISIN PRCTICA - Ings. PEREZ - FACCHINI

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REDES LAN CABLEADAS


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Aplicaciones LAN (1)

LANs de Computadoras Personales Bajo costo

Velocidad de transmisin de datos limitada

Redes de Respaldo (Back end networks) Interconectan grandes sistemas (mainframes y

grandes dispositivos de almacenamiento)

Alta velocidad

Interfaz de alta velocidad

Acceso distribudo

Distancia limitada

Nmero limitado de dispositivos


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Aplicaciones LAN (2)

Redes de Almacenamiento (Storage Area Networks)

Una red independiente para gestionar las necesidades de almacenamiento

Desliga las tareas de almacenamiento de servidores especficos

Facilita el almacenamiento compartido a travs de una red de alta velocidad

Discos rgidos, unidades de cintas y dispositivos CD

Mejora el acceso de almacenamiento cliente-servidor

Comunicacin directa a los dispositivos de almacenamiento para backup

Redes ofimticas de alta velocidad

Procesamiento de imagen en PCs Desktop

Almacenamiento local de alta capacidad

LANs Troncales (Backbone LANs)

Interconecta LANs de baja velocidad

Confiabilidad

Capacidad

Costo


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Redes de Respaldo


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Arquitectura LAN

Topologas

Medios de Transmisin

Disposicin

Control de acceso al medio


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Topologas

Arbol

Bus Caso especial de rbol

Un troncal, ningn salto

Anillo

Estrella


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Topologas LAN


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Bus y Arbol

Medio multipunto La transmision se propaga a travs del medio Recibida por todas las estaciones

Necesidad de identificar la estacin objetivo Cada estacin tiene direccin nica

Conexin full duplex entre estacin y la toma de conexin (tap) Permite la transmision y la recepcin

Necesidad de regular la transmisin Para evitar colisiones Para evitar la monopolizacin

Los datos en bloques pequeos - frames

Terminador absorve frames en el final del medio


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Transmisin

de tramas

en Bus LAN


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Topologa en Estrella

Cada estacin est conectada directamente a un nodo central

Usualmente via dos enlaces punto a punto

El nodo central puede difundir (broadcast) Estrella fsica, bus lgico

Slo una estacin puede transmitir en un momento

El nodo central puede actuar como un conmutador de tramas


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Medios Disponibles

UTP de alta performance Cat 5 y superiores

Velocidades de transmisin de datos altas para un nmero pequeo de dispositivos

Topologa en estrella conmutada para grandes instalaciones

Fibra Optica Aislamiento electromagntico

Alta capacidad

Pequeo tamao

Alto costo de componentes

Se necesita personal calificado para instalar y mantener Los precios estn bajando en la medida que la demanda y el rango

de productos se incrementa


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ARQUITECTURA DE

PROTOCOLOS DE

REDES LAN CABLEADAS


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Arquitectura de Protocolos de

redes LAN

Capas inferiores de modelo OSI

Modelo de referencia IEEE 802

Capa fsica

Control de enlace lgico (LLC)

Control de acceso al medio (MAC)


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IEEE 802 v OSI


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Capas 802 - Fsica

Codificacin/decodificacin

Generacin/eliminacin del preambulo

Transmisin/recepcin de bits

Especificacin del medio y topologa de transmisin


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Capas 802 -

Control de Enlace lgico (LLC)

Interface a los niveles superiores

Control de flujo y de error


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Control de Enlace Lgico (LLC)

Transmision de PDUs a nivel de enlace entre dos estaciones

Debe soportar multiacceso, medio compartido

Relevada de algunos detalles de acceso al medio por la capa MAC

El direccionamiento involucra especificar los usuarios LLC fuente y destino

Referido como puntos de acceso al servicio (SAP)

Tipicamente un protocolo de nivel superior


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Control de Acceso al Medio (MAC)

Ensamblado de datos en tramas con campos de direccin y de deteccin de errores

Disensamblado de tramas Reconocimiento de direccin

Deteccin de error

Gobierna el acceso al medio de transmisin No encontrada en la capa 2 de control de enlace de

datos tradicional

Para el mismo LLC, algunas opciones MAC puede estar disponibles


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Protocolos LAN en contexto


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Formato de la Trama MAC

La capa MAC recibe datos desde la capa LLC

Control MAC

Direccin MAC de destino

Direccin MAC de origen

LLC

CRC

La capa MAC detecta los errores y descarta las tramas

LLC opcionalmente retransmite tramas no exitosas


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Formato MAC Generico


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Conexin de dos LANs


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Switches de Capa 2 y Capa 3

Recientemente han aparecido varios tipos de dispositivos para inteconectar LANs

Mas all de los bridges y routers

Switches de Capa 2

Switches de Capa 3


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Concentrador (Hubs)

Elemento central activo de la topologa en estrella Cada estacin conectada al hub por dos lneas

Transmitir y recibir

Hubs actan como un repetidor Cuando transmite una nica estacin, el hub repite la seal sobre la

lnea de salida a cada estacin La lnea consiste de dos pares trenzados no apantallados Limitado a en torno a los 100 m

Velocidad de datos alta y pobre calidad de transmisin de UTP

La fibra ptica puede ser usada Longitud del orden de los 500 m

Fisicamente estrella, logicamente bus La transmision desde cualquier estacin es recibida por todas las

otras estaciones Si dos estaciones transmiten en el mismo momento, colisin


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Disposicin de Hubs

Multiples niveles de cascada de hubs

Cada hub puede ser una mezcla de estaciones y otros hubs contectados a l por debajo

Se adeca bien a edificios cableados Armario de interconexin en cada piso

Un hub puede colocarse en cada uno

Cada hub da servicio a las estaciones situadas sobre su mismo piso


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Topologa en Estrella de dos

Niveles


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Buses y Hubs

Configuracin de bus Todas las estaciones comparten la capacidad del bus (por

ejemplo, 10Mbps)

Solo una estacin transmite en un momento

Hub usa cableado en estrella para conectar las estaciones al hub

La transmision desde cualquier estacin es recibida por el hub y retransmitida sobre todas las lneas de salida

Solo una estacin puede transmitir en un momento

La capacidad total de la LAN es 10 Mbps

Mejora la performance con un switch de capa 2


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Bus de Medio Compartido y Hub


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Hub de Medio Compartido y

Switch de Capa 2


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Switchs de Capa 2

Hub central acta como un switch

La trama entrante desde una estacin particular es conmutada a la lnea de salida apropiada

Las lneas no usadas pueden conmutar otro trfico

Ms que una estacin transmiten en un momento

Multiplica la capacidad de la LAN


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Beneficios de los Switchs de Capa 2

Ningn cambio en los dispositivos contectados para convertir un bus LAN o hub LAN a una LAN conmutada

Para LAN Ethernet, cada dispositivo usa el protocolo MAC Ethernet

El dispositivo tiene dedicado la capacidad igual a la LAN original Asumiendo que el switch tiene suficiente capacidad para

atender todos los dispositivos Por ejemplo, si el switch puede dar un rendimiento de 20 Mbps,

parece como si cada dispositivo conectado tuviese una capacidad dedicada de entrada o salida de 10 Mbps

El switch de capa 2 escala facilmente Pueden conectarse dispositivos adicionales incrementado la

capacidad de capa 2


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Tipos de Switch de Capa 2

Conmutador de almacenamiento y envo (Store-and-forward switch) Accepta tramas sobre la lnea de entrada

La almacena temporalmente,

Luego la rutea a la lnea de salida apropiada

Retardo entre transmisin y recepcin

Mantiene la integridad de la red

Conmutador rpido (Cut-through switch) Toma ventaja de la direccin destino; aparece al comienzo de la trama

El switch comienza a repetir la trama sobre la lnea de salida tan pronto como reconoce la lnea destino

Mayor rendimiento posible

Riesgo de propagar tramas malas El switch es incapaz de chequear CRC antes de la retransmisin


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Problemas con los Switches de

Capa 2 (1)

Cuando el nmero de dispositivos en un edificio crece, los switches de capa 2 muestran algunas deficiencias

Sobrecarga de difusin broadcast

Falta de enlaces multiples

Un conjunto de dispositivos y LANs conectados por switches de capa 2 tienen un espacio de direccin plano

Todos los usuarios comparten una direccin de broadcast MAC comn

Si cualquier dispositivo emite una trama broadcast, esa trama ser entregada a todos los dispositivos conectados a la red a travs de los switches y/o bridges de capa 2

En una red grande, las tramas broadcast pueden crear una sobrecarga elevada

El mal funcionamiento de un dispositivo puede crear tormenta de broadcast

Numerosos tramas de broadcast pueden colapsar la red


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Problemas con los Switches de

Capa 2 (2)

Los estandares corriente para los protocolos de switches y bridges prohiben la existencia de loops cerrados Slo un path entre dos dispositivos

Es imposible en las implementaciones basadas en estandares provean multiples paths entre dispositivos

Limita la performance y la fiabilidad

Solution: Dividir la red en subredes (subnetworks) conectadas por routers o usar switchs con VLANs.

Una trama broadcast MAC est limitada a los dispositivos y switches contenidos en una simple subnetwork


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Configuracin de una red LAN

tpica

Miles a decenas de miles de dispositivos

Los sistemas de escritonio tienen enlaces de 10 a 100 Mbps En un switch de capa 2

Conectividad wireless LAN disponible para usuarios mviles

Switches de capa 3 en el ncleo de la red Forman el backbone local

Interconectado en 1 Gbps

Conecta a los switches de capa 2 en 100 Mbps a 1 Gbps

Los servidores se conectan directamente a los switches de capa 2 o 3 en 1 Gbps

El router basado en software de bajo costo da conexin WAN

Circulos en el diagrama identifican subnetworks LAN separadas

Las tramas MAC broadcast limitadas a su propia subnetwork


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Configuracin

de Red Tpica

en Oficinas


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