Estándares y protocolos de redes. PDF

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Summary

3.1 Estándares de Conexión LAN de la
IEEE.
3.1.1 Proyecto 802 Conexión.
3.1.2 802.1 Conexión entre Redes.
3.1.3 802.2 Control de Enlace Lógico
(LLC).
3.1.4 802.3 Ethernet.
3.1.5 802.4 Token Bus.
3.1.6 802.5 Token Ring.
3.1.7 802.6 FDDI.
3.1...

Description

3.1 Estándares de conexión LAN de la IEEE. El IEEE o Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos es una organización técnico-profesional más grande del mundo. En la actualidad cuenta con 360 mil miembros individuales y cerca de 1000 universidades asociadas. OBJETIVOS Científicos / Educativos: Promover el avance de las teorías y las prácticas de electro tecnología Profesionales: Fomentar el progreso y el desarrollo profesional de su membresía Sociales: Mejorar la calidad de vida a través de la aplicación de la electro tecnología y promover el entendimiento de la electro tecnología ante el público Funciones Se dedica a la estandarización y se encarga de divulgar los avances en teoría, ciencia y tecnología en las disciplinas de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, Informática y Computación. Publicando cerda del 30% de la información técnica que se genera sobre los avances tecnológicos alrededor del mundo. 3.1.1 Proyecto 802 conexiones Es un grupo de reglas o normas que regulan la calidad de las redes de ordenadores, incluyendo redes de área local (LAN), de área amplia (WAN), de área metropolitana (MAN), redes inalámbricas (WLAN) e incluso redes virtuales (VLAN). Comenzaron a desarrollarse en febrero de 1980 por un comité del IEEE con el objetivo de lograr la compatibilidad de los dispositivos para redes elaborados por distintos fabricantes. El IEEE 802 sólo estandariza los niveles físico y de enlace de datos de las redes, y se encuentra dividido en categorías, las cuales de identifican con un número (802.x), la descripción de cada una de ellas se muestra a continuación: 3.1.2 802.1 Conexión entre redes Define el estándar para la interconexión de redes y los protocolos relacionados con las funciones de gestión de éstas. Las versiones del IEEE 802.1 que existen son: Estándar Fecha Descripción 802.1b 802.1d

Administrador de redes locales y de área metropolitana (MAN) 1998, 2004

Estándar para los puentes MAC

802.1e 802.1f

1993

Protocolo de carga sistema Definiciones comunes y procedimientos de gestión para IEEE 802

802.1g

1998

Puentes MAC remotos

802.1h

1997

Puentes MAC para Ethernet 2.0

802.1p

2004

Proporciona priorización de tráfico y filtrado multicas dinámico

802.1q

1998, 2003

Estándar para redes virtuales (VLAN), que son redes que comparten el mismo medio físico Protocolo propietario del registro de la cualidad de GARP

2003

Múltiples conexiones de arboles

802.1r 802.1s

802.1t

Mantenimiento de 802.1d

802.1u 802.1v

2003

Mantenimiento de 802.1q Clasificación de VLAN por protocolo y el puerto

802.1w 802.1x

2004 2001

Reconfiguración rápida para atravesar el árbol Es la norma para la administración de la red basada en puertos

802.1ab

En proceso

Protocolo de detección automatizada de dispositivos para facilitar la asignación por parte de las aplicaciones de gestión de red

802.1ad

En proceso

Proveedores de puentes

3.1.3 802.2 Control de enlace lógico (LLC) Es el estándar para la capa de enlace de datos del modelo OSI, define el protocolo y el formato de los datos entre controladores de conexión lógica. Divide la capa 2 en dos subcapas: Control de Enlace Lógico (LLC) y Control de Acceso al Medio (MAC), la primera se encarga de que la transmisión de datos sea fiable (enmarcar, errores y control de flujo de tramas). La segunda define como se transmiten los datos al medio físico (Ethernet, Token Ring, FDD) y proporciona direcciones MAC de 48 bits (6 bytes) que se graban en la memoria ROM de las tarjetas de red. Por último el 802.2 permite que protocolos de capas superiores compartan un solo enlace físico. 3.1.4 802.3 Ethernet Define un estándar para las redes que utilizan la tecnología Ethernet, la cual, hace referencia a una red LAN de topología de bus, que usa la Detección de Portadora con Acceso Múltiple y Detección de Colisiones (CSMA/CD) como método de acceso al medio, donde, si una estación dese transmitir, debe detectar primero la señal portadora y si existe entonces comenzar a transmitir. Su velocidad de transmisión va desde 10 Mbps hasta 100 Mbps. Las versiones de IEEE 802.3 se describen en la siguiente tabla: Estándar Fecha Descripción 10BASE5, 10Mbps sobre cable coaxial grueso. Longitud máxima del segmento 500 metros 10BASE2, 10Mbps sobre cable coaxial fino. Longitud máxima del segmento 185 metros

802.3

1983

802.3ª

1985

802.3b

1985

10BROAD36

802.3c

1985

Especificación de repetidores de 10Mbps

802.3d

1987

Enlace de fibra óptica entre repetidores

802.3e

1987

1BASE5, con topología de estrella (StarLAN)

10BASE-T, 10Mbps sobre cable par trenzado no apantallado (UTP). Longitud máxima del segmento 100 metros

802.3i

1990

802.3j

1993

802.3u

1995

802.3x

1997

Full Duplex (transmisión y recepción simultaneas) y control de flujo

802.3y

1998

100BASE-T2, 100Mbps sobre cable par trenzado no apantallado (UTP). Longitud máxima del segmento 100 metros

802.3z 802.3ab

1998 1999

1000BASE-X Ethernet de 1Gbps sobre fibra óptica 1000BASE-T Ethernet de 1Gbps sobre par trenzado no apantallado

802.3ac

1998

Extensión de la trama máxima a 1522 bytes. Las Q-tag incluyen información para 802.1q VLAN y manejan prioridades según el estándar 802.1p

802.3ad

2000

Agregación de enlaces paralelos (Trunking)

802.3ae

2003

Ethernet a 10Gbps, 10GBASE-SR, 10GBASE-LR

802.3af 802.3ah

2003 2004

Alimentación sobre Ethernet (POE) Ethernet en la última milla

802.3ak

2004

10GBASE-CX4 Ethernet a 10Gbps sobre cable bi-axial

802.3an

2006

10GBASE-T Ethernet a 10Gbps sobre par trenzado no apantallado (UTP)

802.3ap 802.3aq

10BASE-F, 10Mbps sobre fibra óptica. Longitud máxima del segmento 1000 metros 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BSAE-FX, Fhast Ethernet a 100Mbps con auto negociación de velocidad

En Ethernet de 1 y 10Gbps sobre circuito impreso proceso En 10GBASE-LRM Ethernet a 10Gbps sobre fibra óptica multimodo proceso

802.3ar

En Gestión de congestión proceso

802.3as

En Extensión de la trama proceso

3.1.5 802.4 Token Bus Define una red con topología de bus y método de acceso por paso de testigo, el cual, es una trama de control que informa quien tiene permiso para usar los recursos de red. A pesar de que físicamente tiene configuración de bus, funciona como un anillo lógico. Cuando una estación tiene el testigo tiene el control sobre el medio y ninguna otra estación puede transmitir, al terminar, pasa el testigo a otra estación en el anillo y así todas tienen la posibilidad de transmitir. La red Token Bus es una red de banda ancha, utiliza cable coaxial de 75 ohmios, su velocidad de transmisión puede ser de 1.5 o 10 Mbps.

3.1.6 802.5 Token Ring Define el estándar para una red con topología de anillo y método de paso de testigo como control de acceso al medio. En este tipo de red, si una estación desea transmitir y el token que circula por el anillo pasa por ella, lo toma. Al terminar la transmisión, pasa el token a otra estación. Las redes de tipo token ring son redes de banda base y están definidas para velocidades de transmisión de 4 o 16 Mbps. 3.1.7 802.6 FDDI Define el estándar para las Redes de Área Metropolitana (MAN), implementa el llamado DBDQ (Distributed Queue Dual Bus, bus doble de colas distribuidas), que es un bus doble que utiliza la fibra óptica como medio de transmisión. Este bus unidireccional cubre cierta área, donde divide el ancho de banda entre los usuarios de acuerdo a la demanda que exista. Soporta aplicaciones de video, voz y datos. Sin embargo, al transmitir de una estación a otra, es necesario confirmar la dirección de la estación receptora para tomar el bus correspondiente, algo que demora mucho tiempo y que junto con el desuso de las redes MAN, fue una de las razones por la cual el estándar fue abandonado. 3.1.8 802.11 LAN inalámbricas Desarrolla el estándar para las Redes de Área Local Inalámbrica (WLAN), es decir redes que no utilizan cables como medios de transmisión. Desarrolla los protocolos y técnicas de transmisión, incorpora algunas tareas de autenticación, administración y seguridad de las redes inalámbricas. Utiliza la Detección de Portadora con Acceso Múltiple y Detección de Colisiones (CSMA/CD) como método de acceso al medio. Las versiones del IEEE 802.11 son: Estándar Descripción 802.11 802.11ª 802.11b 802.11c

Operaba en la banda de frecuencia de 2.4GHz con velocidad de transmisión de 2Mbps Trabaja en la banda de frecuencia de 5GHz con la velocidad máxima de 54Mbps, implementaba 12 canales no solapados: 8 para red inalámbrica y 4 para conexión punto a punto Tenía velocidades de transmisión de 5 a 11Mbps, operaba sobre una banda de frecuencia de 2.4GHz Métodos de conmutación inalámbrica

802.11d

Es un complemento de 802.11 para permitir el uso internacional de las redes locales

802.11e

Define los requisitos de diferentes paquetes en cuanto al ancho de banda y al retardo de transmisión para permitir mejores transmisiones de audio y video

802.11f

Estándar para la interoperabilidad de puntos de acceso (AP) dentro de una red WLAN multiproveedor y el intercambio de información entre dichos puntos de acceso cuando un usuario se traslada desde un punto de acceso a otro

802.11g

El estándar con ancho de banda elevado en el rango de frecuencia de 2.4GHz velocidad de transmisión de 54Mbps. Compatible utiliza dos tipos de

modulación: Espectro de extensión de secuencia directa (DSSS) y Multiplexacion por división en frecuencias octogonales (OFDM). Es compatible con el 802.11b 802.11h 802.11i

Estándar para redes inalámbricas europeas con un ancho de banda de 5GHz . HiperLAN 2, de ahí la h de 802.11h Mejora la seguridad en la transferencia de datos (al administrar y distribuir claves, y al implementar el cifrado y la autentificación) El estándar 802.11j es para la regulación japonesa lo que el 802.11h es para la regulación europea Permite a los conmutadores y puntos de acceso inalámbrico calcular y valorar los recursos de radiofrecuencia de los clientes de una red WLAN

802.11j 802.11k 802.11n

802.11p 802.11r 802.11s

802.11w

Proyecto para las WLAN con velocidades de transmisión de 600Mbps, puede trabajar en dos bandas de frecuencias: 2.4GHz. Gracias a ello, 802.11n es compatible con dispositivos basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi Este estándar opera en el espectro de frecuencia de 5.9GHz, especialmente indicado para automóviles. Sera la base de las comunicaciones dedicadas de corto alcance (DSRC) en Norteamérica El estándar 802.11r se elaboró para que pueda usar señales infrarrojas. Este estándar se ha vuelto tecnológicamente obsoleto. Define la interoperabilidad de fabricantes en cuanto a protocolos Mesh (son aquellas redes en las que se mezclan las dos topologías de las redes inalámbricas, la topología Ad-hoc y la topología infraestructura) Tiene el objetivo de mejorar la capa del control de acceso del medio de IEEE 802.11 para aumentar la seguridad de los protocolos de autentificación y codificación

ESTÁNDARES Y PROTOCOLOS DE REDES 3.2 Arquitectura de protocolos. La conexión de equipos informáticos distantes es, hoy por hoy, una tarea complicada, y más si tenemos en cuenta las dimensiones y complejidad que puedan tener las redes de las que forman parte esos equipos. Para poder solventarlo, se estructura el proceso en varios problemas, cada uno debiendo resolver distintos aspectos del proceso completo. Esto es lo que llamamos arquitectura de protocolos. La funcionalidad de un sistema de telecomunicaciones se divide en subsistemas jerárquicos. Cuando tenemos un subsistema debemos tener también los subsistemas inferiores. Una arquitectura de protocolos es una técnica para estructurar jerárquicamente la funcionalidad de un sistema de comunicaciones, utilizando protocolos estructurados y definiendo su estructura. 3.2.1

TCP/IP

TCP se diseñó para un entorno que resultaba poco usual para los años 70 pero que ahora es habitual. El protocolo TCP/IP debía conectar equipos de distintos fabricantes. Debía ser capaz de ejecutarse en diferentes tipos de medio y enlace de datos. Debía unir conjuntos de redes en una sola Internet de forma que todos sus usuarios pudiesen acceder a un conjunto de servicios genéricos. Más aún, los desarrolladores, académicos, militares y gubernamentales de TCP/IP querían poder conectar nuevas redes sin necesidad de detener el servicio. 3.2.2 NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface, en español Interfaz extendida de usuario de NetBIOS): Es un protocolo de nivel de red sin encaminamiento y bastante sencillo utilizado como una de las capas en las primeras redes de Microsoft. NetBIOS sobre BetBEUI es utilizado por muchos sistemas operativos desarrollados en los [1990]], como LAN Manager, LAN Server, Windows 3.x, Windows 95 y Windows NT. Este protocolo a veces es confundido con NetBIOS, pero NetBIOS es una idea de cómo un grupo de servicios deben ser dados a las aplicaciones. Con NetBEUI se convierte en un protocolo que implementa estos servicios. 3.2.3 IPX/SPX IPX/SPX, cuyas siglas provienen de Internetwork Packet Exchange/Sequenced Packet Exchange (Intercambio de paquetes interred/Intercambio de paquetes secuenciales), es un protocolo de red utilizado por los sistemas operativos Novell NetWare. Como UDP/IP, IPX es un protocolo de datagramas usado para comunicaciones no orientadas a conexión. IPX y SPX derivan de los protocolos IDP y SPP de los servicios de red de Xerox. 3.2.4 Protocolos Emergentes La gente instala una red en su casa para compartir una conexión de banda ancha en varias computadoras, así como para compartir archivos y periféricos. Ahora, con la accesibilidad conveniente de las fotografías digitales almacenadas, MP3 y vídeos por televisiones, estéreos y otros medios de entretenimiento, esta red para el hogar se está expandiendo en multimedia y entretenimiento. Linksys ofrece todo lo necesario para estas redes emergentes de última generación, desde adaptadores y direccionadores básicos hasta adaptadores para juegos, ampliadores del centro de medios, sistemas de música y dispositivos para almacenamiento. 3.2.5 Similitudes y diferencias de los modelos OSI y TCP/IP TCP/IP y OSI muestra un intento de establecer una correspondencia entre las diferentes capas de las arquitecturas de TCP/IP y OSI, pero hay que ser consciente de las diferencias básicas explicadas más abajo. Figura: TCP/IP y OSI – Correspondencia funcional de las capas. Diferencias El modelo de internet sólo puede equipararse funcionalmente al modelo OSI de ISO, ya que existen diferencias básicas tales como: En la pila de protocolos de internet, una capa representa un encapsulamiento de una función....