TECNOLOGÍAS DE CAPA II TOKEN RING ETHERNET FDDI

TOKEN RING

GENERALIDADES El IEEE 802.5 es un estándar que define una red LAN en configuración de anillo (Ring), con método de paso de testigo (Token) como control de acceso al medio. La velocidad de su estándar es de 4 ó 16 Mbps. (IBM) publicó por primera vez su topología de Token Ring en 1982, cuando esta compañía presentó los papeles para el proyecto 802 del IEEE. El IEEE 802.5 soporta dos tipos de frames básicos: tokens y frames de comandos y de datos.

TOKEN RING /802.5 El Token es una trama que circula por el anillo en su único sentido de circulación. Cuando una estación desea transmitir y el Token pasa por ella, lo toma. Éste sólo puede permanecer en su poder un tiempo determinado (10 ms). Tienen una longitud de 3 bytes y consiste en un delimitador de inicio, un byte de control de acceso y un delimitador de fin. Frames de comandos y de datos pueden variar en tamaño, dependiendo del tamaño del campo de información. Los frames de datos tienen información para protocolos mayores, mientras que los frames de comandos contienen información de control

Características principales Utiliza una topología lógica en anillo, aunque por medio de una unidad de acceso de estación múltiple (MSAU), la red puede verse como si fuera una estrella. Tiene topología física estrella y topología lógica en anillo. Utiliza cable especial apantallado, aunque el cableado también puede ser par trenzado. La longitud total de la red no puede superar los 366 metros. La distancia entre una computadora y el MAU no puede ser mayor que 100 metros. A cada MAU se pueden conectar ocho computadoras. Estas redes alcanzan una velocidad máxima de transmisión que oscila entre los 4 y los 16 Mbp

TOPOLOGÍAS FISICA Y DE MEDIOS TOKEN RING Las estaciones de las redes token ring que suelen usar STP y UTP como medio están conectadas directamente con las MSAU y se pueden cablear entre sí para formar un gran anillo. Los patch cables conectan las MSAU adyacentes. Los cables de lóbulo conectan las MSAU con las estaciones. Las MSAU incluyen bypass relays para la eliminación de estaciones del anillo.

FDDI (Fiber Optics Data Distributed Interface)

GENERALIDADES FDDI son las siglas de Fiber Optics Data Distributed Interface, es decir, de datos distribuidos por fibras ópticas. FDDI se constituye como un doble anillo de fibra óptica que utiliza la técnica de paso de testigo para establecer la contienda de acceso entre las estaciones conectadas. Permite hasta 1.000 estaciones conectadas en anillos de longitudes hasta de 200 km y una velocidad de transferencia de datos de 100 Mbps. Se puede configurar como una auténtica red de área local, pero es frecuente configurarla como una red primaria que interconecte otras redes, por ejemplo, redes de tipo IEEE 802.

GENERALIDADES FDDI utiliza fibras ópticas multimodo para producir sus transmisiones. La fuente de luz es un diodo LED, no es necesario que sea un láser, lo que abarata el producto y simplifica la tecnología. La tasa de error exigida por FDDI, debe estar por debajo de 1 bit erróneo por cada 2,5x10e10 bits transmitidos, lo que hace que estas redes sean muy veloces y fiables. Los medios ópticos de transmisión en FDDI se configuran como un doble anillo de fibra. Cada anillo transmite información en un sentido único, pero diverso. Si alguno de los anillos se desactiva, el otro puede actuar como línea de retorno que garantiza que siempre habrá un anillo en funcionamiento.

CLASIFICACIÓN DE ESTACIONES En FDDI se definen dos clases de estaciones: De tipo A y tipo B. Estación de tipo A. Esta estación se conecta a los dos anillos y es capaz de producir la conmutación entre ellos si observa algún problema de transmisión en los segmentos anterior o posterior a ella. Son, por tanto, estaciones encargadas de la seguridad frente a la ruptura del anillo. La conexión al anillo de una estación A tiene un precio elevado.

CLASIFICACIÓN DE ESTACIONES Estación de tipo B. Esta estación se conecta únicamente a uno de los dos anillos. No pueden tener, por tanto, funciones de seguridad. Son más económicas. La señalización en FDDI sigue un sistema llamado "código 4 de 5" que consiste en codificar 4 símbolos consecutivos, que pueden ser ceros o unos lógicos u otros caracteres especiales, con 5 bits. Con este sistema se gana ancho de banda con respecto a la codificación Manchester diferencial, pero se pierde capacidad de sincronización entre las estaciones, lo que debe ser compensado con unos preámbulos de trama relativamente grandes y una elevada calidad en la construcción de los relojes de las estaciones. Es posible enviar tramas de más de 4 Kbyte si se dan todas estas condiciones sin que emisor y receptor pierdan la sincronía de datos.

CARACTERISTICAS IMPORTANTES FDDI se parece mucho en cuanto a sus protocolos a los de red IEEE 802.5, especialmente en todo lo que se refiere al paso del testigo. Sin embargo, hay una diferencia significativa: En una red de longitud tan grande (hasta 200 km) sería una pérdida de eficacia esperar a que el testigo recorra todo el anillo. Para paliar este problema se generan varios testigos, lo que produce que en el interior del anillo FDDI puedan convivir varias tramas simultáneamente. FDDI es una red muy apropiada para la transmisión de voz y datos, perfectamente adaptable para aplicaciones en tiempo real, que requieren transmisiones sin retardos significativos y con una cadencia de transmisión contínua.

ETHERNET/IEEE802.3

GENERALIDADES Ethernet está diseñado para cubrir la tierra de nadie entre la redes de ordenador de oficina, especializadas y de baja velocidad y grandes distancias transportando datos a alta velocidad para distancias muy limitadas. Ethernet suele utilizarse para referirse a todas las LANs tipo "Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD)" que suelen cumplir con las especificaciones Ethernet, incluyendo IEEE 802.3. Ethernet está bien adaptada a las aplicaciones en que el soporte de comunicaciones local a menudo tiene que procesar un elevado tráfico con puntas elevadas de intercambio de datos.

GENERALIDADES Las estaciones CSMA/CD pueden detectar colisiones y determinar cuando retransmitir. Ambas LANs, Ethernet y IEEE 802.3 son redes de difusión, lo que significa que todas las estaciones ven todos los paquetes, sin tener en cuenta si representan un destino determinado. Cada estación debe examinar los paquetes recibidos para determinar si la estación es un destino. En este caso, el paquete se pasa a una capa de protocolo superior para su procesamiento adecuado. Las diferencias entre LANs Ethernet y IEEE 802.3 son sutiles. Ethernet proporciona servicios correspondientes a las capas 1 y 2 del modelo de referencia OSI, mientras que IEEE 802.3 especifica la capa física (Capa 1) y la parte de acceso - canal de la capa de enlace (Capa 2), pero no define un protocolo de control de enlace lógico. Así como el resto de funciones de las capas 1 y 2, tanto Ethernet como IEEE 802.3 están implementadas en hardware, en general a través de una tarjeta de interfaz en un ordenador o a través de una placa principal en el propio ordenador.

10-MBPS ETHERNET Para distinguir las diferentes implementaciones que hay disponibles, el comité IEEE 802.3 ha desarrollado una notación concisa: <tasa de datos Mbps><Método de señalización><Máxima longitud del segmento en cientos de metros> Las alternativas definidas a 10 Mbps sonlas siguientes: 10BASE5 ,· 10BASE2 ,· 10BASE-T, 10BROAD36, · 10BASE-F . Se puede observar que 10BASE-T y 10BASE-F no siguen la notación: "T" es para par trenzado (twisted pair) y "F" es para fibra óptica (optical fiber). La alternativa 10BROAD36 define un sistema de topología de árbol con cable coaxial broadband a 10 Mbps, con una longitud máxima de 3600 m. Raramente usada. La tabla siguiente resume las otras opciones de 10Mbps. Además de estas alternativas, hay versiones que operan a 100 Mbps y 1 Gbps.

10-MBPS ETHERNET

FAST ETHERNET Fast Ethernet se crea como respuesta a la demanda de mayores anchos de banda, capacitando así las conexiones de las nuevas aplicaciones, como bases de datos, o aplicaciones cliente-servidor. Presenta una gran ventaja que supone el pequeño gasto de actualización a Fast Ethernet, si lo comparamos con soluciones como FDDI o ATM, manteniendo también una total compatibilidad e interoperabilidad con Ethernet. 100BASE-T, también llamada como Fast Ethernet, es un conjunto de especificaciones desarrolladas por el comité IEEE 802.3 para proporcionar una LAN de bajo costo compatible con Ethernet que opera a 100 Mbps. El comité definió una serie de alternativas para ser usadas con diferentes medios de transmisión.

FAST ETHERNET CARACTERÍSTICAS Una velocidad de transferencia de100 Mbps. Una subcapa (MAC) idéntica a la de 10BaseT. Formato de tramas idéntico al de 10BaseT. El mismo soporte de cableados que 10BaseT (cumpliendo con EIA/TIA-568). Mayor consistencia ante los errores que los de 10 Mbps. En su forma más simple, una red 100BASE-T esta configurada en una topología star-wire, con todas las estaciones conectadas directamente a un punto central referido como repetidor multipuerto. En esta configuración, el repetidor tiene la responsabilidad de detectar colisiones, en lugar de que sean las estaciones conectadas las que hagan la detección de las colisiones.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS Los datos pueden moverse entre Ethernet y Fast Ethernet sin traducción protocolar.· Fast Ethernet también usa las mismas aplicaciones y los mismos drivers usados por Ethernet tradicional. Fast Ethernet está basado en un esquema de cableado en estrella. Este topología es más fiable y en ella es más fácil de detectar los problemas que en 10Base2 con topología de bus. En muchos casos, las instalaciones pueden actualizarse a 100BaseT sin reemplazar el cableado ya existente. Fast Ethernet necesita sólo 2 pares de UTP categoría 5, mientras 100VG-AnyLAN necesita 4 pares. Así en algunos casos a Fast Ethernet se la prefiere. Desventajas Si el cableado existente no se encuentra dentro de los estándares, puede haber un costo sustancial en el recableado. Fast Ethernet puede ser más rápido que las necesidades de la workstations individuales y más lento que las necesidades de la red entera. La tecnología "no es escalable" más allá de 100 Mbps. Así que el próximo perfeccionamiento tecnológico puede requerir una inversión mayor.

GIGABIT ETHERNET La base del protocolo Gigabit Ethernet es el protocolo Ethernet, con un incremento de diez veces la velocidad de Fast Ethernet a 1000 Mbps o 1 Gigabit por segundo (Gbps). Para acelerar la velocidad desde 100 Mbps Fast Ethernet a 1 Gbps, fue necesario hacer importantes cambios en la interface física. Se decidió que Gigabit Ethernet sería idéntico a Ethernet desde la capa de enlace de datos hacia arriba. Los cambios involucrados en la aceleración a 1 Gbps han sido resueltos incluyendo dos tecnologías juntas: IEEE 802.3 Ethernet y ANSI X3T11 FiberChannel. Aplicando estas dos tecnologías, tenemos que el estándar puede tomar ventaja de la interfase física de alta velocidad existente como lo es la tecnología de FibreChannel manteniendo el formato de trama IEEE 802.3 Ethernet, compatibilidad subdesarrollada para medios ya instalados, y el uso de full- o half-duplex CSMA/CD.

COMPARACION DE TRAMAS

CAMPOS DE LA TRAMA ETHERNET