PDF de programación - TECNOLOGIAS ETHERNET, FRAME RELAY Y ATM

Universidad Nacional del Nordeste

Facultad de Ciencias Exactas

Naturales y Agrimensura

Cátedra: Teleproceso y Sistemas Distribuidos.

Profesor: Mgter. La Red Martínez, David Luis.

Alumna Adscripta: Sánchez, Mariana Soledad.

Año 2006

TECNOLOGIAS

ETHERNET,

FRAME RELAY

Y ATM

INTRODUCCIÓN

La teoría de las redes informáticas no es
algo reciente.
Existe la necesidad de compartir recursos e
intercambiar información.
Los comienzos de las redes de datos se
remontan a los años 60, en los cuales
perseguían exclusivamente fines militares o
de defensa.

INTRODUCCIÓN

Paulatinamente se fueron adoptando para fines
comerciales.
En esa época no existían las PCs, por lo cual los
entornos de trabajo resultaban centralizados.
Los usuarios accedían a la misma mediante
terminales “bobas” consistentes en sólo un
monitor y un teclado.
Hoy prácticamente todos los usuarios acceden a
los recursos de las redes desde PCs.

INTRODUCCIÓN

Sin embargo, la teoría, los principios básicos,
los protocolos, han mantenido vigencia y si bien
es cierto se va produciendo obsolescencia de
parte de ellos:
Resulta muy conveniente comenzar el estudio

partiendo de los principios y de la teoría básica.

Resulta dificultoso comprender
las redes
actuales si no se conocen los fundamentos de la
teoría de redes.

ETHERNET

ORÍGENES

Desarrollado en 1973 por el Dr. Robert M.
Metcalfe en el PARC (Palo Alto Research
Center) de la compañía Xerox, como un
red denominado Ethernet
sistema de
Experimental.
Estos
del PARC
contribuyeron
la
definición de la norma IEEE 802.3, que
define el método de acceso CSMA/CD.

substancialmente

a

primeros

trabajos

ORÍGENES

(conocido

como

10Base),

En 1980 se propuso un estándar Ethernet a 10
Mbps
cuya
especificación fue publicada conjuntamente por
Digital Equipment Corporation, Intel y la
propia Xerox.
Se han desarrollado extensiones de la norma
que
de
transmisión: 100Base a 100 Mbps; Gigabit
Ethernet, a 1000 Mbps, y 10 Gigabit Ethernet .

aumentan

velocidad

la

ESTANDARIZACIÓN

estándares Ethernet

no

necesitan
los aspectos y funciones

Los
especificar todos
necesarios en un Sistema Operativo de Red.
La especificación Ethernet se refiere solamente
a las dos primeras capas del modelo OSI:

La capa física: el cableado y las interfaces físicas.
La de enlace: que proporciona direccionamiento
local, detección de errores, y controla el acceso a la
capa física.

ESTANDARIZACIÓN

100-BaseT, normalizada por la IEEE bajo el nro.
802.3u, con codificaciones especiales para conseguir
los 100 Mbps.
Gigabit Ethernet, normalizada por la IEEE bajo el
nro. 802.3z
10 Gigabit Ethernet, normalizada por la IEEE bajo
el nro. 802.3 ae.

LA TRAMA ETHERNET

PREÁMBULO

SFD

DESTINO

ORÍGEN

LONG/TIPO

DATOS

PAD

FCS

7

1

6

6

2

0..1500

0..46

4

LA TRAMA ETHERNET

función es de

PREÁMBULO: Su única
sincronización. Es una secuencia de 0 y 1.
DELIMITADOR DE INICIO DE TRAMA
(SFD): marca el comienzo de la trama. Es el
siguiente octeto: 10101011.
DESTINO: Destination Address: MAC
Address del destino.

LA TRAMA ETHERNET

ORIGEN: Source Address: MAC Address del
origen.
LONG/TIPO: Longitud en bytes del campo de
datos.
DATOS: El mínimo es de 46 bytes y si no
rellena con 0 (PAD).
FCS: Chequeo de Redundancia Cíclica, sirve
para comprobar errores en los datos.

LA ARQUITECTURA

Puede definirse como una red de conmutación
(medio
de paquetes de acceso múltiple
compartido) y difusión amplia (“Broadcast”).
Utiliza un medio pasivo y sin ningún control
central.

LA ARQUITECTURA

Proporciona detección de errores, pero no
corrección.
transmisión) está
El acceso al medio
gobernado desde las propias estaciones mediante
un esquema de arbitraje estadístico.

(de

MECANISMO DE

COLISIONES

El protocolo CSMA/CD (“Carrier Sense Multiple
Access with Collision Detection”) es el utilizado en
Ethernet.
Se basa en que cuando un equipo DTE (“Data
Terminal Equipment”) conectado a una LAN
desea transmitir, se mantiene a la escucha hasta
que ningún equipo está transmitiendo (es la
parte CS “Carrier Sense” del protocolo).
Una vez que la red está en silencio, el equipo envía
el primer paquete de información.

MECANISMO DE

COLISIONES

El hecho de que cualquier DTE pueda ganar
acceso a la red es la parte MA (“Multiple Access”)
del protocolo.
La parte CD (“Collision Detection”), se encarga
de verificar que los paquetes han llegado a su
destino sin colisionar con los que pudieran haber
sido enviados por otras estaciones.

FRAME RELAY

ORÍGENES

Nace como una extensión de ISDN (Red Digital
de Servicios Integrados) y X.25:
Gracias a la creciente demanda de PC’s, a su vez

conectadas en Red.

El diseño de nuevos sistemas informáticos
posibilitó el avance de nuevas tecnologías de
comunicación (Frame Relay y SMDS).

ORÍGENES

X.25 es su antecesor:
Protocolo

conmutado

transmisión
frecuentes.

analógica, propensos

por

paquetes,
a

sobre
errores

Su sistema de corrección y recuperación basado en
almacenamiento y re-envío es excesivo para los
actuales enlaces digitales y ópticos.

trabajar con

tamaños de

Configurado para
“ventanas” pequeños.

Limita la cantidad de datos en tránsito, añadiendo

tiempo extra a la latencia.

ORÍGENES

¿QUÉ ES FRAME

RELAY?

Método de comunicación orientado a paquetes
para la conexión de sistemas informáticos.
Distintamente a un paquete, que es de tamaño
fijo, un frame es variable en tamaño y puede ser
tan largo como mil bytes o más.
Ofrece un ancho de banda en el rango de 64 kb/s
a 4 Mb/s.
Conecta redes LAN y/o WAN sobre redes de
datos públicas o privadas.

¿QUÉ ES FRAME

RELAY?

Puede trabajar sobre SVC’s o PVC’s pero se
recomiendan los últimos. Se pretende que, con el
tiempo, tiendan a reemplazar a los enlaces punto
a punto.
Circuito Virtual Permanente, consiste de un
trayecto predefinido a través de la red FR que
conecta dos puntos finales.
El servicio brinda PVC’s situados donde hayan
especificado los clientes.

¿QUÉ ES FRAME

RELAY?

El nivel del servicio es negociado previamente y
es garantizado por el proveedor.
Todo el control de errores en el contenido de la
trama, y el control de flujo, debe de ser
realizado en los extremos de la comunicación
(nodo origen y nodo destino).
FR es un protocolo de sólamente capas 1 y 2.

ESTANDARIZACIÓN

Frame Relay surgió como un estándar de facto
(1990), producido por un grupo de varios
fabricantes de equipos.
Nació para cubrir necesidades del mercado no
satisfechas hasta el momento en el sector de las
comunicaciones.
Se trataba de una solución transitoria, pero que ha
logrado una gran aceptación, y su papel en la
actualidad es importante.

ESTANDARIZACIÓN

facto evolucionó hacia varios

El estándar de
estándares oficiales, como son:
FR Forum (Asociación de Fabricantes): Cisco, DEC,
Stratacom y Nortel.
ANSI: fuente de normativas Frame-Relay.
ITU-T: también dispone de normativa técnica de la
tecnología Frame-Relay.
Sin embargo, estas tres fuentes de normas no siempre
coinciden (ambigüedad), cosa que no pasaba en X.25.

LA TRAMA FRAME

RELAY

FLAG

DIRECCIÓN

DATOS

FCS

FLAG

1 octeto

2-3-4 octetos

variables

2 octetos

1 octeto

LA TRAMA FRAME

RELAY

FLAGS: Octetos: 01111110.
DIRECCIÓN: Encabezado con las opciones de
control (2 bytes por default).
DATOS: Datos de usuario (0 – 8189 bytes).
FCS: Chequeo de redundancia cíclica CRC para
comprobación de errores.

VENTAJAS

Ahorro en los costes de telecomunicaciones.
Tecnología punta y altas prestaciones.
Flexibilidad del servicio.
Solución compacta de red.
Tarifa fija.

ATM

ORÍGENES

La función principal de una red digital de banda
ancha es ofrecer servicios de transporte para
diferentes
tráfico a diferentes
velocidades:
Utiliza un

limitado número de

tipos de

enlaces de

comunicaciones de elevado ancho de banda.

La metodología tradicional de las redes de
transporte digital se basaba en la multiplexación
estática en el tiempo (TDM) de los diferentes
servicios.

ORÍGENES

Esta tecnología de multiplexación es tanto
utilizada a velocidades plesiócronas, como en
JDS (Jerarquía Digital Síncrona).
Los nuevos tipos de datos, aplicaciones y
requerimientos de los usuarios de este tipo de
servicios llevaron al desarrollo de una nueva
tecnología que permitiera ofrecer este nuevo
nivel de servicio.

ORÍGENES

La nueva tecnología debería ser, además, lo
suficientemente flexible como para asegurar
un crecimiento rápido hacia
las nuevas
demandas que aparecerían en el futuro.
Después de un largo periodo de investigación y
de diversas propuestas se define la nueva
generación de
red de
transporte digital de banda ancha: ATM

tecnología para

ORÍGENES

soporta,

la
ATM
y
conmutación
transmisión de tráfico
multimedia
comprendiendo
voz, imágenes y video.
en
Soporta
modo circuito, similar a
la
de
circuitos, y servicios en
modo paquete, para
datos.

conmutación

datos,

servicios

NUEVA GENERACIÓN DE RED
DE TRANSPORTE DE BANDA

ANCHA

tecnológica

Fueron diversos los motivos que forzaron una
revolución
el área del
transporte digital de banda ancha:
La aparición de nuevas aplicaciones.
La necesidad de incorporar el tráfico de LAN

en

directamente en la red de transporte digital.
Las previsiones de crecimiento desmesurado.
La neces