PDF de programación - Ethernet

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Ethernet

Area de Ingeniería Telemática

http://www.tlm.unavarra.es



Arquitectura de Redes, Sistemas y Servicios

3º Ingeniería de Telecomunicación


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Introducción

1. 
2.  Arquitecturas de protocolos
3.  Conmutación de paquetes

• 
• 
• 
• 
• 

Arquitectura de protocolos para LANs
Ethernet
LANs IEEE 802.11 (WiFi)
ATM
Protocolos de Internet

Temario

4.  Conmutación de circuitos
5.  Tecnologías
6.  Control de acceso al medio en redes de área local

•  CSMA/CD

7.  Servicios de Internet

Objetivos

•  Conocer las versiones de Ethernet más

comunes en LANs

•  Conocer y comprender el funcionamiento de

los concentradores Ethernet


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Ethernet


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Ethernet
•  Tecnología de LAN ampliamente extendida
•  Simple de instalar
•  Barata
•  Múltiples medios físicos (coaxial, par trenzado, fibra)
•  Ha ido aumentado su velocidad (10Mbps → 100Gbps)


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Ethernet original

•  ¿Quién?
•  Bob Metcalfe. Años 70-80. Xerox Palo Alto Research Center,

¿Dónde? ....

¿Cuándo?

California

•  Posteriormente fundador de 3Com
•  10Mbps
•  Thick Ethernet o 10Base5
•  Topología en bus
•  Estándar DIX (Digital, Intel, Xerox)

Ethernet original


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

10Base5
•  Thick Ethernet
•  Coaxial grueso (amarillo)
•  5 → 500m (entre repetidores)


MAU = Medium Attachment Unit
MDI = Medium Dependent Interface
AUI = Attachment Unit Interface
DTE = Data Terminal Equipment

DTE

Interfaz Ethernet

Cable AUI

Transceiver (MAU)

Coaxial grueso (Physical Medium)

Terminador

50Ω

Tap (MDI)


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Topología en bus

Ventajas:
•  Barata y fácil de implementar
•  Requiere menos cableado que otras
•  Se pueden añadir nuevos nodos sin disturbiar el

tráfico

Topología en bus

Desventajas:
•  Es difícil encontrar fallos en el cableado
•  Un corte en el bus puede aislar segmentos o ser fatal

para la LAN


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

CSMA/CD


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Subnivel MAC

CSMA/CD
•  Carrier Sense Multiple Access /

Colision Detection

•  Canal inactivo: transmitir la trama
•  C. ocupado: retrasar la transmisión
•  Debido al retardo puede que un
nodo no note que otro está
transmitiendo

•  Detecta si se produce una colisión

mientras transmite

•  Si hay colisión reintenta tras un

tiempo aleatorio (backoff)

•  Ejemplo (. . .)

A

B

C

D


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Subnivel MAC

CSMA/CD
•  Carrier Sense Multiple Access /

Colision Detection

•  Canal inactivo: transmitir la trama
•  C. ocupado: retrasar la transmisión
•  Debido al retardo puede que un
nodo no note que otro está
transmitiendo

•  Detecta si se produce una colisión

mientras transmite

•  Si hay colisión reintenta tras un

tiempo aleatorio (backoff)

•  Ejemplo (. . .)

A

B

C

D


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Subnivel MAC

CSMA/CD
•  Carrier Sense Multiple Access /

Colision Detection

•  Canal inactivo: transmitir la trama
•  C. ocupado: retrasar la transmisión
•  Debido al retardo puede que un
nodo no note que otro está
transmitiendo

•  Detecta si se produce una colisión

mientras transmite

•  Si hay colisión reintenta tras un

tiempo aleatorio (backoff)

•  Ejemplo (. . .)

A

B

C

D


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Subnivel MAC

CSMA/CD
•  Carrier Sense Multiple Access /

Colision Detection

•  Canal inactivo: transmitir la trama
•  C. ocupado: retrasar la transmisión
•  Debido al retardo puede que un
nodo no note que otro está
transmitiendo

•  Detecta si se produce una colisión

mientras transmite

•  Si hay colisión reintenta tras un

tiempo aleatorio (backoff)

•  Ejemplo (. . .)

A

B

C

D

Dominio de colisión

ARQUITECTURA DE REDES, SISTEMAS Y SERVICIOS

Área de Ingeniería Telemática

Formatos


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Trama IEEE

IEEE 802.3 (MAC)

• 
•  Formato de la trama
–  Direcciones MAC
–  Longitud
–  Datos
–  CRC

•  Campo Longitud (de lo que le sigue, sin el CRC)

LLC
MAC

Físico

Medio

Dest
Addr

Src
Addr


d
u
t
i
g
n
o
L

Bytes:

6

6

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



C
R
C

4

Sentido de transmisión


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Direcciones MAC

•  Única por tarjeta (a fuego)
•  6 bytes (ej: 00:00:0C:95:7A:EA)
•  Espacio plano de direcciones
•  Gestionadas por el IEEE
•  Los primeros 24 bits identifican al fabricante

00:00:0C (y otros) = Cisco Systems; 00:00:63 = HP
00:20:AF (y otros) = 3Com

Dest
Addr

Src
Addr


d
u
t
i
g
n
o
L

Bytes:

6

6

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



C
R
C

4

Direcciones MAC

•  Tipos de direcciones

–  Individual/Grupo: octavo bit está a 0/1
–  Broadcast: todos los bits están a 1
–  Universal/Local: séptimo bit está a 0/1


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Dest
Addr

Src
Addr


d
u
t
i
g
n
o
L

Bytes:

6

6

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



C
R
C

4


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Trama IEEE

IEEE 802.3 + 802.2 (LLC)

• 
•  Unacknowledged connectionless

LLC
MAC

Físico

Medio

Dest
Addr

Src
Addr



P
A
S
S


P
A
S
D


L
T
N
C

802.2 LLC


d
u
t
i
g
n
o
L

Bytes:

6

6

1 1 1

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



C
R
C

4


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

Trama IEEE

IEEE 802.3 + 802.2 (LLC/SNAP)

• 
•  MTU 1.492 bytes

LLC/SNAP

MAC

Físico

Medio

Dest
Addr

Src
Addr


d
u
t
i
g
n
o
L

802.2 SNAP

802.2 LLC

)
A
A
(

P
A
S
S


)
A
A
(

P
A
S
D


)
3
(

L
T
N
C

Org
Code



38-1492Bytes

Datos

Bytes:

6

6

1 1 1 3 2

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes



C
R
C

4


a
c
i
t



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I

I



S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S

I



l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

IEEE 802.3 + 802.2 (LLC/SNAP)

• 
•  MTU 1.492 bytes
•  Ethertype [1]

–  2048 (0x0800) = IPv4
–  34525 (0x86DD) = IPv6
–  32923 (0x809B) = AppleTalk
–  2054 (0x0806) = ARP
–  32981 (0x80D5) = IBM SNA
IP sobre 802 en RFC 1042 [2]
802.2 SNAP

• 

Dest
Addr

Src
Addr


d
u
t
i
g
n
o
L

802.2 LLC

)
A
A
(

P
A
S
S


)
A
A
(

P
A
S
D


)
3
(

L
T
N
C

Org
Code
(000)


e
p
y
t
r
e
h
t
E

LLC/SNAP

MAC

Físico

Medio

38-1492Bytes

Datos



C
R
C

4

Trama IEEE

Bytes:

6

6

1 1 1 3 2

2
Tamaño: Mínimo=64Bytes, Máximo=1518Bytes

[1] http://www.iana.org/assignments/ethernet-numbers
[2] http://www.rfc-editor.org/rfc/rfc1042.txt

 Estándar DIX (Ethernet II)



,



S
E
D
E
R
E
D
A
R
U
T
C
E
T
U
Q
R
A

I

I



I

S
O
C
V
R
E
S
Y
S
A
M
E
T
S
S



I

a
c
i
t

l



á
m
e
e
T
a
í
r
e
n
e
g
n

i

I


e
d



a
e
r
Á

•  No emplea subnivel LLC
•  Ethertype > 1.500 (para distinguirlas)
•  Hoy en día integrado en el estándar 802.3
•  Formato más frecuente
•  MTU 1500 bytes
• 
•  Al campo que es Ethertype o Longitud se le

IP sobre EthernetII en RFC 894

llama TLV (Type/Length Value)

Enlace
(MAC)

Físico

Medio

Dest
Addr

Src
Addr


d
u
t
i
g
n
o
L

802.2 SNAP

802.2 LLC

)
A
A
(

P
A
S
S


)
A
A
(

P
A
S
D


)
3
(

L
T
N
C

Org
Code
(000)


e
p
y
t
r
e
h
t
E

Bytes:

6

6

2