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