PDF de programación - Arquitectura de protocolos en LANs

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Arquitectura de protocolos en

LANs

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

Grado en Ingeniería en Tecnologías de

Telecomunicación, 2º


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Temario

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas de conmutación y protocolos
3. 

Arquitectura de protocolos IEEE 802
LANs IEEE 802.3 (Ethernet)
LANs IEEE 802.11 (WiFi)

Introducción a las tecnologías de red
1. 
2. 
3. 
4.  WANs y PDH
5. 

ATM

4.  Control de acceso al medio
5.  Conmutación de circuitos
6.  Transporte fiable
7.  Encaminamiento
8.  Programación para redes y servicios


Objetivo del Tema

•  Comprender mediante ejemplos de tecnologías las

diferencias entre LANs y WANs


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Objetivos de esta clase

•  Conocer las diferentes topologías básicas de red y

comprender sus ventajas e inconvenientes

•  Conocer la arquitectura del modelo de referencia del

grupo IEEE 802


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Comunicación dentro de una red

•  Origen y destino del paquete están en la misma red

–  Dos hosts
–  Un host y un “gateway” con otra red
–  Dos “gateways”

•  La red puede ser una LAN, MAN o WAN

•  Vamos a empezar por el caso de LANs y en

concreto de Ethernet

Aplicación

Transporte

Red

Enlace /

Network access

Físico

Local Area Networks (LANs)

•  Conectan estaciones de trabajo,

periféricos, terminales...

•  Compartir recursos
•  Suelen ser tecnologías basadas

en medios de broadcast

•  Muchos usuarios

•  Ejemplos: Ethernet, WiFi, FDDI,

Token Ring, etc


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Medio de transmisión


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Topologías de LAN

•  Define cómo están conectados

los hosts

Ejemplo: Ethernet
•  Topología física

Dos ámbitos:
•  Topología física

–  Diseño y cableado de la red
–  Interconexionado

•  Topología lógica

–  Cómo los hosts emplean el

medio

•  Topología lógica


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Topologías

(el bus)

Bus
•  Todas las estaciones se unen a un medio de transmisión lineal
•  Si es física suele requerir un terminador
•  El bus es un punto de fallo
•  Una transmisión cualquiera alcanza ambos extremos del bus
•  Requiere direccionamiento y un mecanismo para regular las

transmisiones


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Comunicación en un bus

¿Cómo?
•  Transmitir datos en bloques (tramas)
•  Origen envía al medio la información que desea hacer llegar a

•  La información incluye una identificación de la máquina destino
•  Destinatario recoge la información, el resto la ignoran (red

otra máquina

broadcast)

Formato típico de la trama

Cabecera: Indica
quién la envía y
quién la debe
recibir

Datos


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Comunicación en un bus

Ejemplo:
•  Tecnología en bus (Ethernet original) (! !)

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Topologías

Árbol
•  Generalización del bus
•  El árbol comienza en la cabecera (headend)
•  La transmisión de una estación se propaga por todo el medio


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Topologías

Anillo
•  Simple (un solo sentido)
•  Doble (ambos sentidos)
•  Ejemplo (!)


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Comunicación en un anillo

Ejemplo:
•  Tecnología en anillo (Token Ring) (. . .)

Se envía una trama

El destinatario se guarda una copia


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Topologías

Estrella
•  Todos conectados a un nodo central:

–  Hub: Retransmite cada trama a todos (lógicamente es un bus)
–  Switch: store-and-forward, solo al destinatario

•  Más costosa que el bus
• 

Independencia de los hosts a efecto de fallos en el cable

•  El elemento central es un punto de fallo

Topologías

Estrella extendida
•  Expansión de la estrella


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Topologías
Malla completa (full mesh)


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Arquitectura de protocolos

•  7 niveles OSI de un sistema de

comunicaciones

•  En una LAN necesitamos emplear
l a

s o l o d o s p a r a r e a l i z a r
comunicación (! !)

Permite enviar bloques de datos (tramas),
controlando errores y el flujo de la
información

Cómo se transmiten los bits (la información)
por el medio de comunicación físico

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

Medio


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Arquitectura de protocolos

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

Medio

•  LLC = Logical Link Control
•  MAC = Medium Access Control

Modelo de referencia

IEEE 802

Punto de acceso al
servicio LLC (LSAP)

LLC
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Físico

Medio


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Arquitectura de protocolos

Capa física
•  Codificación/decodificación
•  Sincronización
•  Transmisión/recepción de bits
•  No en esta asignatura
Capa de enlace
• 
•  Control de errores y de flujo
•  Ensamblado de datos en tramas
•  Reconocimiento de dirección
•  Detección de errores
•  Control de acceso al medio

Interfaz con las capas superiores

Modelo de referencia

IEEE 802

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Físico

Medio

 Arquitectura de protocolos



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Aplicación

Transporte

Red

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Físico

Medio

Datos

Aplicación

Cabecera
transporte

Cabecera

MAC

Cabecera

MAC

Cabecera

red

Cabecera

LLC

Cabecera

LLC

Cabecera

red

Cabecera
transporte

Datos

Aplicación

Cola
MAC

PDU LLC

Segmento TCP

Datagrama IP

Trama MAC


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Logical Link Control

•  Debe soportar el acceso a un medio

compartido

•  Pero la mayor parte del trabajo lo lleva el

subnivel MAC

•  ¿ Direcciones LLC ?

–  SAPs = Service Access Points
–  Hace referencia al protocolo superior

•  Servicios ofrecidos:

–  Tipo 1: no hay conexión, ni confirmaciones, ni

control de flujo ni recuperación ante errores

–  Tipo 2: orientado a conexión, con

confirmaciones

–  Tipo 3: sin conexión, con confirmación

Aplicación

Transporte

Red

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MAC

Físico

Medio


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Logical Link Control

•  PDU LLC

–  DSAP = Destination Service Access Point
–  SSAP = Source Service Access Point
–  LLC Control

Aplicación

Transporte

Red

LLC
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Físico

Medio

1 1 1 ó 2 Bytes

DSAP

SSAP

LLC Control

Cabecera

LLC

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Medium Access Control

•  LANs y MANs se basan generalmente en un

medio compartido

•  El subnivel MAC controla el uso de este

medio

•  ¿ Dónde está el control ?

–  Centralizado en un nodo de la red

Aplicación

Transporte

Red

LLC
MAC