Capas del Modelo OSI Recordemos: Funciones de las capas del modelo OSI.

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2 Capas del Modelo OSI

3 Recordemos: Funciones de las capas del modelo OSI

4 Recordemos: Capa1 La Capa 1 abarca los medios, las señales, las corrientes de bits que se trasladan por los medios, componentes y ciertos dispositivos de red. Provee especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento para activar y mantener enlace físico entre sistemas de redes. Desempeña un papel clave en la comunicación entre computadores, pero sus esfuerzos, por sí solos, no bastan. Cada una de sus funciones tiene sus limitaciones. La Capa 2 se ocupa de estas limitaciones. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en señales y medios. El dispositivo que opera en esta capa es el hub

5 Recordemos: Dispositivo: HUB Qué hace? – Concentra conexiones LAN de múltiples dispositivos en una localización. – Repite la señal (un hub es un repetidor multipuerto)

6 Capa de Enlace de Datos Se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico), la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Provee acceso a los medios. Realiza control de acceso: – deterministico(Token) o – no determinístico(CSMA/CD). Suministra tránsito de datos confiable a través de un enlace físico utilizando las direcciones de Control de acceso al Medio (MAC). Concepto importante:CSMA/CD Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio. En esta capa opera el puente y el switch

7 La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos: Permite a las capas superiores acceder a los medios usando técnicas como tramas. Controla cómo se ubican los datos en los medios y cómo se reciben desde los medios usando técnicas como el control de acceso a los medios y la detección de errores.

8 Dispositivo: Puente Qué hacen? –Conectan segmentos de LAN; –Filtran el tráfico basados en la dirección MAC y –Separa los dominios de la colisión basados sobre el direccionamiento MAC.

9 Dispositivos: Switch Ethernet Qué hace? – Es un puente multipuerto, puede tambien… – Conectar segmentos de LAN; – Filtrar tráfico basado en la dirección MAC; y – Separa dominios de colisión. – Sin embargo, los switches también ofrecen full-duplex, ancho de banda dedicado para segmentos o desktops.

10 Similitudes y diferencias entre las Capas 1 y 2 del modelo OSI El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) define los estándares de red. Los estándares IEEE abarcan las dos capas inferiores del modelo OSI. Los estándares LAN de la IEEE más conocidos son IEEE 802.3 e IEEE 802.5. El IEEE divide la capa de enlace o vínculo de datos en dos subcapas separadas: – Control de acceso al medio (MAC) (realiza transiciones hacia los medios) – Control de enlace lógico (LLC) (realiza transiciones hasta la capa de red) Estas subcapas permiten que la tecnología sea compatible y que los computadores puedan comunicarse.

11 Subcapas de Enlace de Datos El estándar más aceptado para la Capa de Enlace de Datos es el definido por la IEE, que diferencia dos subcapas independientes:

12 Subcapa de Enlace Logico (LLC) Subcapa de Enlace Lógico (LLC), que permite que parte de la capa de enlace de datos funcione independientemente de las tecnologías existentes. Esta subcapa proporciona versatilidad en los servicios de los protocolos de la capa de red que está sobre ella, mientras se comunica de forma efectiva con las diversas tecnologías que están por debajo. El LLC, como subcapa, participa en el proceso de encapsulamiento. Es la responsable de la identificación lógica de los distintos tipos de protocolos y el encapsulado posterior de los mismos para ser transmitidos a través de la red Un identificador de código de tipo o punto de acceso al servicio (SAP) es el encargado de realizar la identificación lógica. El protocolo LLC mas generalizado como IEEE 802.2 incluye variantes no orientado a la conexión y orientados a la conexión.

13 FUNCIONES DEL LLC Agrupar los bits a transmitir en forma de tramas (enmarcar) Se ocupa de los errores de transmisión Regula el flujo de las tramas (control de flujo) Administra la capa de enlaces (gestión) Traduce las tramas de las redes heterogéneas

14 Subcapa de Control de acceso al medio (MAC) S ubcapa de Control de acceso al medio (MAC), que se refiere a los protocolos que sigue el host para acceder a los medios físicos, fijando así cuál de los computadores transmitirá datos binarios en un grupo en el que todos los computadores están intentando transmitir al mismo tiempo. La subcapa de control de acceso al medio es la responsable de determinar cómo se ha de transportar los datos a través del cable físico. Ésta es la parte de la capa de vínculo de datos que se comunica hacia abajo con la capa física.

15 FUNCIONES DE LA SUBCAPA MAC En ella se definen funciones tales como el direccionamiento físico, topología de la red, disciplina de la línea, notificación de errores, distribución ordenada de tramas o control óptimo de flujo. Ensamblado de datos en tramas con campos de direccionamiento y detección de errores. Desensamblado de tramas, reconocimiento de direcciones y detección de errores. Control de acceso al medio de transmisión LAN. Controlar el acceso al medio físico de transmisión por parte de los dispositivos que comparten el mismo canal de comunicación. Agregar la dirección MAC del nodo fuente y del nodo destino en cada una de las tramas que se transmiten.

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17 Las organizaciones de ingeniería que definen estándares y protocolos abiertos que se aplican a la capa de enlace de datos incluyen: Organización Internacional para la Estandarización (ISO) Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI) Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) Estándares

18 Cuatro conceptos principales de la Capa 2 La Capa 2 tiene cuatro conceptos principales: 1.La Capa 2 se comunica con las capas superiores a través del Control de enlace lógico (LLC). 2.La Capa 2 utiliza una convención de direccionamiento plano (Denominación se refiere a la asignación de identificadores exclusivos: direcciones físicas). 3.La Capa 2 utiliza el entramado para organizar o agrupar los datos. 4.La Capa 2 utiliza el Control de acceso al medio (MAC) para elegir cuál de los computadores transmitirá datos binarios, de un grupo en el que todos los computadores están intentando transmitir al mismo tiempo.

19 Términos específicos de la capa de enlace de datos:

20 DIRECCIÓN MAC Las direcciones MAC a veces se denominan direcciones grabadas (BIA) ya que estas direcciones se graban en la memoria de sólo lectura (ROM) y se copian en la memoria de acceso aleatorio (RAM) cuando se inicializa la NIC.

21 Formato de una dirección MAC Las direcciones MAC tienen 48 bits de largo y se expresan como doce dígitos hexadecimales. Los seis primeros dígitos hexadecimales son administrados por la IEEE e identifican al fabricante o proveedor (Identificador Exclusivo de Organización (OUI)). Los seis dígitos hexadecimales restantes abarcan el número de serie de interfaz u otro valor administrado por el proveedor específico.

22 NIC y Dirección MAC Cada computador tiene una manera exclusiva de identificarse a sí mismo. Cada computador tiene una dirección física. No hay dos direcciones físicas iguales. La dirección física, denominada dirección de Control de acceso al medio o dirección MAC, está ubicada en la Tarjeta de interfaz de red o NIC. Como la dirección MAC está ubicada en la NIC, qué pasa si se cambia la NIC de un computador? La dirección física de la estación se cambia por la nueva dirección MAC. La tarjeta NIC es un dispositivo de capa 2. En que caso se considera a la NIC como un dispositivo de capa 1 y 2? En algunas tecnologías la tarjeta NIC tiene un transceptor incorporado que se conecta directamente al medio, entonces se considera a la NIC como un dispositivo de capa 1 y capa2.

23 Formato impreso visible en la NIC Las direcciones MAC se escriben con números hexadecimales en dos formatos: 0000.0c12.3456 ó 00-00-0c-12-34-56.

24 Formato de trama genérica Hay varios tipos distintos de tramas que se describen en diversos estándares. Una trama genérica única tiene secciones denominadas campos, y cada campo está formado por bytes. Los nombres de los campos son los siguientes: – campo de inicio de trama – campo de dirección – campo de longitud/tipo/control – campo de datos – campo de secuencia de verificación de trama – campo de fin de trama

25 Campo de dirección de la Trama Todas las tramas contienen información de dirección: el nombre del computador origen (dirección MAC origen) y el nombre del computador destino (dirección MAC destino).

26 Hasta aquí concluimos que… El control de acceso al medio (MAC) se refiere a los protocolos que determinan cuál de los computadores de un entorno de medios compartidos (dominio de colisión) puede transmitir los datos. MAC, con LLC, abarca la versión IEEE de la Capa 2. Tanto MAC como LLC son subcapas de la Capa 2. Para entender a la MAC considere la analogía de la cabina de Peaje que controla los múltiples carriles que cruzan un puente. – el vehículo es la trama, – el puente es el medio compartido y – el pago del peaje en la cabina de peaje es la MAC que otorga acceso al puente. Hay dos categorías amplias de Control de acceso al medio: determinística (por turnos) y no determinística (el primero que llega, el primero que se sirve).

27 Comunicación en la Capa de Enlace de Datos Capa física Capa física Capa de enlace de datos Capa de red Capa de transporte Capa de aplicación Capa de aplicación Capa física Capa física Capa de enlace de datos Capa de red Capa de transporte Capa de aplicación Capa de aplicación Virtual Real

28 Framing La capa de enlace de datos usa la capa física como un “tubo” de bits. Para detectar y corregir errores la capa de enlace de datos divide los datos en frames, agregando información tal como: – Suma de verificación (CRC). – Indicadores de inicio y fin con relleno. – Conteo de caracteres.