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Capitulo 4: Acceso a la red - Coggle Diagram
Capitulo 4: Acceso a la red
Protocolos de capa fisica
Proposito de la capa fisica
La capa fisica
Medios de la capa fisica
Estandares de capa fisica
ISO
ISO 8877: Oficialmente adopto los conectores RJ
ISO 11801: Estandar de cableado de red similar a EIA/TIA 568
EIA/TIA
TIA-568-C: Estandares de cableado de telecomunicaciones
TIA-569-B: Estandares de construccion comercial para rutas y espacios de telecomunicaciones
TIA-598-C: codigo de colores para fibra optica
TIA-942: Estandar de infraestructura de telecomunicaciones para centros de datos
ANSI
568-C: Diagrama de pines RJ-45. Desarrollado conjuntamente con EIA/TIA
ITU-T
G.992: ADSL
IEEE
802.3: Ethernet
802.11: LAN inalambrica y malla
802.15: Bluetooth
Principios fundamentales de la capa 1
Principios fundamentales de la capa fisica
Medios
Cable de cobre
Cable de fibra optica
Medio inalambrico
Ancho de banda
Unidades
Bits: bps
Kilobits: kbps
Megabits: Mbps
Gigabits: Gbps
Terabits: Tbps
Rendimiento
Es la medida de transferencia de bits a traves de los medios durante un periodo de tiempo determinado.
Factores que influyen en el rendimiento
Cantidad de trafico
Tipo de trafico
Latencia creada por la cantidad de dispositivos de red encontrados entre origen y destino
Latencia es la cantidad de tiempo que les toma a los datos transferirse de un punto a otro.
Tipos de medio fisico
Interfaces y puertos
SHDSL interface
Management ports
Giagbit Ehternet interfaces
FastEthernet Switch ports
USB Mini-B connector
USB A connector
Medios de red
Cableado de cobre
Caracteristicas del medio de cobre
Se utilizan por ser economicos y faciles de instalar, y tienen baja resistencia a la corriente electrica.
Se ven limitados por distancia y la interferencia de señales
Los datos se transmiten como impulsos electricos.
Atenuacion de la señal: Deterioro de la señal por distancias largas
Medios de cobre
Par trenzado no blindado (UTP)
Par trenzado brindado (STP)
Coaxial
UTP
Revestimiento exterios
Protege el hilo de cobre contra daño fisico
Par trenzado
Protege la señal contra interferencias
Aislamiento plastico codificado por color
Aisla electricamente los hilos entre si e identifica cada para
STP
Revestimiento
Blindaje trenzado o de hoja metalica
Blindaje de hoja metalica
Pares tranzados
Coaxial
Revestimiento exterior
Blindaje de cobre trenzado
Aislamiento plastico
Conductor de cobre
Conectores
BNC
Tipo N
Tipo F
Seguridad del medio de cobre
Separacion de cableado de datos y el de energia deben cumplir los codigos de seguridad
Los cables deben ser conectados correctamente
Se deben inspeccionar las instalaciones para detectar daños
El equipo debe estar correctamente conectado a la tierra
Cableado UTP
Propiedades del cable UTP
Estandares de cableado UTP
Cat3
Se utiliza para comunicaciones de voz
Cat5 y Cat5e
Transmision de datos
Cat5 admite velocidad de 100 Mb/s
Cat5e admite velocidad de 1000 Mb/s
Cat6
Transmision de datos
Separador agragado entre cada par de hilos, para permitir mayores velocidades
Admite velocidades desde 1000 Mb/s hasta 10gb/s
Cat7
Conectores UTP (RJ-45)
Tipos de cables UTP
Cable directo a Ethernet
Ambos extremos T568A o T568B
Cruzado Ethernet
Un extremo T568A, otro T568B
De consola
Propietario de cisco
Probando los cables UTP
Cableado de fibra optica
Propiedades del cable de Fibra Optica
Diseño del cable de fibra optica
Nucleo:
Consta de vidrio puro, es la parte por la que se transporta la luz
Cubierta:
El vidrio que rodea al nucleo actua como espejo. Los pulsos se propagan por el nucleo mientras la cubierta los refleja (reflexion interna total)
Revestimiento:
Es de PVC, protege el nucleo y la cubierta.
Tipos de medios de fibra optica
Monomodo
Produce una unica trayectoria recta para la luz
Nucleo de vidrio de 9 micrones
Cubierta de vidrio de 125 micrones de diametro
Revestido polimerico
Multimodo
Permite varias trayectorias para la luz
Nucleo de vidrio de 50 a 62.5 micrones
Cubierta de vidrio de 125 micrones de diametro
Revestimiento
Conectores
ST
LC
SC
Duplex Multimode LC
Probando cables de Fibra
Fibra vs Cobre
Medio de cobre
Ancho de banda
10Mbps - 10Gbps
Distancia
1-100 metros
Inmunidad a EMI y RFI
Bajo
Inmunidad a peligros lectricos
Bajo
Costo de medio y conector
Mas bajo
Habilidad de instalacion requerida
Mas bajo
Precauciones de seguridad
Mas bajo
Fibra optica
Ancho de banda
10Mbps - 100Gbps
Distancia
1-100,000 metros
Inmunidad a EMI y RFI
Alta
Inmunidad a peligros lectricos
Alta
Costo de medio y conector
Alta
Habilidad de instalacion requerida
Mas alta
Precauciones de seguridad
Mas alta
Medio inalambrico
Tipos
Wifi
Estandares IEEE 802.11
Usa CSMA/CA
Bluetooth
Estandar IEEE 802.15
Soporta velocidades hasta 3 Mbps
Provee paridad de dispositivos sobre distancias de 1 a 100 metros
Wi Max
Estandar IEEE 802.16
Provee velocidades hasta 1 Gbps
Usa una topologia point-to-multipoint paara proveer acceso inalambrico de banda ancha
LAN Inalámbrico
Implementación común de transmisión inalámbrica de datos permite a los dispositivos conectarse en forma inalámbrica a través de una LAN.
Requiere de
Punto de acceso inalámbrico
Adaptadores de NIC
Estandares WiFi 802.11
802.11a: 54 Mbps, 5GHz
802.11b: 11 Mbps, 2.4 GHz
802.11g: 54 Mbps, 2.4 GHz
802.11n: 600 Mbps, 2.4 y 5GHz
802.11ac: 1 Gbps, 5GHz
802.11ad: 7 Gbps, 2.4, 5 y 60 GHz
Protocolos de capa de enlace de datos
Proposito de la capa de enlace de datos
La capa de enlace da datos (Data Link)
Subcapas
Control de enlace logico - LLC
Control de acceso al medio - MAC
Control de acceso al medio
Proveyendo acceso al medio
Capa de enlace de datos
Estructura de trama de capa 2
Formateo de datos para la transmisión
Incluye los siguientes elementos
Encabezado: Información de control
Datos: Encabezado IP, encabezado de capa de transporte y los datos de la aplicación
Trailer: informacion de control que se agrega al final de la PDU para detección de errores
Creando una trama
Tipos de campos genericos que puede incluir
Indicadores de comienzo y detención de la trama
Direccionamiento: Identifica origen y destino
Tipo: el LLC utiliza este campo para identificar el protocolo de capa 3
Control: identifica servicios especiales de control de flujo
Datos
Detección de errores
Estandares de capa 2
Subcapa LLC
IEEE 802.2
Ethernet
Subcapa MAC
Ethernet
IEEE 802.3, 802.3u, 802.3z, 802.6
FDDI
Control de acceso al medio
Las regulaciones de la ubicación de las tramas de datos en los medios se encuentra bajo el control de la subcapa de control de acceso al medio
El metodo especifico de control de acceso al medio utilizado depende de lo siguiente:
Topologia: como aparece la conexión entre los nodos ante la capa de enlace de datos
Uso compartido de los medios: Forma en que los nodos comparten los medios
Topologias físicas y logicas
Fisica: Identifica como se interconectan los dispositivos finales y de infraestructuras. Generalmente son de punto a punto o en estrella
Logica: Forma en que la red transfiere tramas de un nodo al siguiente. Consta de conexiones virtuales entre los nodos de una red.
Topologias fisica de WAN comunes
Por lo general, se interconectan mediante las siguientes topologías físicas:
Punto a punto
Hub-and-spoke: Version WAN de la topologia estrella.
Malla: proporciona alta disponibilidad, pero requiere que cada sistema final este interconectado con todos los demás.
Topologia fisica punto a punto
Limitada a dos nodos
Topologie lógica punto a punto
los nodos de origen y destino pueden estar conectados indirectamente
Half duplex y full duplex
En redes punto a punto los datos pueden fluir de dos maneras:
Comunicacion half-duplex
Ambos dispositivos pueden transmitir y recibir datos en los medios, pero no de manera simultánea.
Communicacion full-duplex:
Ambos dispositives pueden transmitir y recibir datos en los medios al mismo tiempo
Topologias LAN
Topologias físicas de LAN
Pueden ser
Estrella: Los dispositivos finales se conectan a un dispositivo intermediario central
Estrella extendida o híbrida: En la topologia ibrida, las redes de estrella se pueden interconectar mediante una topología de bus.
Bus: Los sistemas finales se encadenan entre si y terminan de algún modo en cada extremo.
Anillo: Los sistemas finales se conectan a su respectivo vecino y forma un anillo. No necesita tener una terminación.
Topologia logica para medios compartidos
Hay dos metodos de control de acceso al medio para medios compartidos:
Acceso por contienda:
Todos los nodos compiten por el uso del medio, pero tienen un plan si se producen colisiones
Acceso controlado: Cada nodo tiene su propio tiempo para utilizar el medio.
Acceso basado en contienda
Estaciones pueden transmitir en cualquier medio
Existen colisiones
Hay mecanismos para resolver contención por el medio
Topologia multiacceso
Permite a una cantidad de nodos comunicarse utilizando los mismo medios compartidos.
Acceso controlado
Solo una estación puede transmitir en un momento
Dispositivos que quieren transmitir deben esperar su turno
Sin colisiones
Debe usar un metodo de paso de token
Topologia de anillo
Cada nodo recibe una trama por turno, si la trama no esta direccionada al nodo, el nodo pasa la trama el nodo siguiente.
Trama de enlace de datos
La trama
Puede darse en
Entorno frágil: require mas control
Entorno protegido: requiere menos control
El encabezado
Contiene la informacion de control que especifica el protocolo de capa de enlace de datos para la topología lógica y los medios específicos utilizados
Direction de capa 2
Se incluye en el encabezado de la trama y especifica el nodo de destino de la trama en la red local
El trailer
Determina si la trama llego sin errores.
Tramas LAN y WAN
Trama Ethernet
Tama protocolo point-to-point
Trama inalambrica 802.11