Ethernet
Protocolo Ethernet
Trama de Ethernet
Encapsulamiento de Ethernet
es la tecnología LAN más utilizada
Evolución de Ethernet
Desde 1973
Estándares de Ethernet evolucionaron
primeras versiones de con una velocidad de 10 Mbps
Definida en los estándares:
IEEE 802.2
IEEE 802.
Admite anchos de banda de datos de
10 Mb/s
100 Mb/s
1000 Mb/s (1 Gb/s)
10 000 Mb/s (10 Gb/s)
Subtopic
40 000 Mb/s (40 Gb/s)
100 000 Mb/s (100 Gb/s)
funciona en
capa física.
capa de enlace de datos
subcapa MAC
tiene dos responsabilidades
Control de acceso al medio
colocar y quita las tramas de los medios
Encapsulamiento de datos
Delimitación de tramas
Direccionamiento
Detección de errores
Campos de la trama
Valor binario de 48 bits expresado como 12 dígitos
tamaño mínimo (64 bytes)
fragmentos de colisión o tramas cortas
se descartan automáticamente
si el tamaño esta fuera del margen
Se descarta la trama
tamaño maximo (1518 bytes)
“jumbos” o tramas bebés gigantes
Direcciones MAC
numeración hexadecimal
valor binario de 48 bits
12 dígitos hexadecimales (4 bits por dígito hexadecimal).
Subtopic
se establecen según IEEE
(OUI)
identificador único de 3 bytes (OUI)
dos OUI deben tener un valor único en los tres últimos bytes
Procesamiento de tramas
la dirección está codificada en el chip de la ROM
copiar la dirección MAC de la ROM a la RAM.
dispositivo reenvía un mensaje
adjunta la información del encabezado a la trama.
contiene las direcciones MAC de origen y de destino
Representaciones de direcciones MAC
guiones
dos puntos
solo puntos
Dirección MAC unidifusión
un único dispositivo transmisor
hacia un único dispositivo receptor.
Dirección MAC de difusión
Muchos protocolos de red
DHCP
ARP
etc
tienen una dirección IPv4
todos los hosts
recibirán el paquete
procesarán el paquete
dirección MAC de destino es la dirección MAC de difusión
Dirección MAC de multidifusión
uno a muchos
pertenecen a un grupo de multidifusión
direcciones IPv6 comienzan con FF00::/8).
requiere una MAC 01-00-5E
subcapa de control de enlace lógico (LLC)
maneja la
comunicación entre las capas superiores e inferiores.
Switches de redes LAN
La tabla de direcciones MAC de Ethernet
Nociones básicas de switches
toma 2 deciciones
Un switch que se enciende
tabla de direcciones MAC vacía
“tabla de memoria de contenido direccionable (CAM)”.
Obtención de direcciones MAC
Obtención
evalúan todas las tramas entrantes
MAC de origen es desconocida
se la agrega a la tabla
MAC de origen existe
actualiza el temporizador
reenvio
está en la tabla
reenvía por el puerto especificado
no está en la tabla
reenvía por todos los puertos
excepto el de entrada
multidifusión o difusión
reenvía por todos los puertos
excepto el de entrada
unidifusión
buscará en la tabla de direcciones
Filtrado de tramas
cuando el swich contiene la dirección MAC de destino
Métodos de reenvío de un switch de Cisco
Switching por método de corte
reúne en el búfer solo la información suficiente de la trama
no lleva a cabo ninguna verificación de errores
switching libre de fragmentos
almacena los primeros 64 bytes
La conmutación por envío
nivel más bajo nivel de latencia
reenvía el paquete inmediatamente
Almacenamiento en búfer de memoria
almacenamiento en búfer de memoria
basada en puerto
se almacenan en colas que se enlazan a puertos específicos
compartida
se depositan en un búfer común
Configuración de dúplex y velocidad
Dúplex completo
ambos extremos envian y recibir datos simultáneamente
Semidúplex
no de los extremos de la conexión puede enviar datos
Auto-MDIX
interfaz cruzada automática dependiente del medio
Protocolo de resolución de direcciones
MAC e IP
Destino en la misma red
Dirección física capa 2
MAC Ethernet
destino
origen
Dirección Logica capa 3
IP
origen
destino
Destino en una red remota
IP de destino es la del servidor de archivos.
MAC de destino es la de la interfaz Ethernet del R1
ARP
Introducción
Para determinar la dirección MAC de destino, el dispositivo utiliza ARP.
Resolución de direcciones IPv4 a direcciones MAC
Mantenimiento de las tablas de asignaciones
Funciones del protocolo
Ethernet se remiten a una tabla de ARP
se almacena en su memoria RAM
obtiene la dirección MAC
está en la misma red
busca la dirección en la tabla ARP
asigna a la dirección IPv4.
está en una red diferente
busca la dirección del gateway
asigna a la dirección IPv4.
Tabla de ARP
Problemas en ARP
Todos los dispositivos de la red local reciben y procesan una solicitud de ARP
Las solicitudes de ARP pueden saturar el segmento local
Eliminación de entradas de una tabla de ARP
tiene un temporizador elimina las entradas que no se hayan utilizado
También puede eliminar de manera manual