Cap

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Capítulo 6 Tecnología LAN y Topología de redes

• ICD-327 Redes de Computadores I
• Agustín J. González

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Introducción

• Aún cuando la comunicación directa entre
  computadores es usada en casos especiales, la
  mayoría de las redes incorporan mecanismos para
  compartir el medio de transmisión.
• Tipos de conexiones punto a punto y de canal
  compartido.

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Comunicación punto a punto

• Ventajas
• Hardware apropiado puede ser usado porque cada
  conexión es independiente
• Sólo los dos computadores conectados deben
  acordar como enviar los datos. Esto facilita las
  actualizaciones de equipo.
• Seguridad y privacidad dado que sólo dos
  computadores tienen acceso al medio
• Desventajas
• El número de conexiones crece rápidamente a
  medida que más computadores son conectados
• Número de conexiones requeridas para N
  compudores N(N1)/2

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Canales de Comunicación Compartidos

• Las diferencias en el modo de uso entre
  conexiones de larga y corta distancia de las
  redes de computadores promovieron la creación de
  redes de área local (LAN) como una alternativa a
  las caras conexiones punto a punto.
• Las LANs consisten de un medio compartido,
  usualmente un cable, al cual varios computadores
  están conectados.
• Los conputadores se turnan para enviar paquetes
  cuando el medio es compartido.
• Si compartir reduce costos, por qué no usarlo en
  todas las conexiones?
• Son ineficientes en largas distancias debido a
  los retardos de propagación de las señales.
• Ofrecer alto ancho de banda en largas distancias
  es caro.
• Considere la localidad de referencias física y
  temporal.

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Topologías de LANs

• La topología se refiere a la forma general de la
  red

Topología Estrella
Topología Anillo
Topología Bus
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Topología Estrella (Star)

• Todos los computadores están conectados a un
  punto central (hub).
• Ejemplo switch ATM (Asynchronous Transfer Mode o
  Modo de Transferencia Asíncrona).
• El nodo central es crítico para el funcionamiento
  de la red.

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Topología Anillo (Ring)

• Los computadores están conectados en un lazo o
  ciclo cerrado.
• Ejemplo IBM Token Ring
• Falla de un cable hace que la red se caiga.

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Topología Bus (Bus)
Terminador
Terminador

• Los computadores están conectados a un único
  cable.
• Ejemplo Ethernet
• Falla de un cable hace que se caiga la red.

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Ejemplo Topología Bus Ethernet

• Tradicionalmente Ethernet opera a 10 Mbps, una
  nueva versión Fast Ethernet opera a 100 Mbps.
• Mientras un computator transmite un paquete,
  todos los otros deben esperar. Para ello detectan
  la presencia de la portadora. (Carrier Sense on
  Multiple-Access Networks, CSMA)

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Detección de Portadora en Redes de Multiacceso
(CSMA)

• Para determinar si el medio esta siendo usado,
  los computadores chequean la presencia de
  portadora.
• Si ésta no está presente, el computador puede
  transmitir la trama. Si la portadora está
  presente, el computador debe esperar el término
  de la transmisión antes de proceder. Este chequeo
  es conocido como detección de portadora.
• El retardo de propagación de la señal puede
  engañar a un transmisor. Este puede iniciar la
  transmisión y luego detectar una colisión en el
  uso del medio.

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Detección de Colisiones y Retroceso (CSMA/CD)

• CSMA no puede prevenir todos los conflictos.
• La colisión se presenta cuando dos señales
  interfieren y el resultado es indistinguible.
• Cada transmisor monitorea el cable mientras
  transmite. Así éste detecta colisiones (Collision
  Detect, CD)
• Cuál es el esquema para recuperarse de las
  colisiones?
• Cada computador espera un tiempo aleatorio antes
  de intentar una retransmisión. Rango (0, d)
• Después de cada colisión el transmisor debe
  duplicar el intervalo para obtener el tiempo de
  espera aleatorio. Rango 1 (0, d), Rango 2 (0,
  2d), Rango n (0, 2nd).
• La duplicación del rango del retardo aleatorio es
  conocido como backoff exponencial binario (o
  retroceso exponencial binario).

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Ejemplo de Red Anillo IBM Token Ring

• Las redes LAN que emplean topología anillo usan
  un mecanismo de acceso conocido como token ring.

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Coordinación en Red Token Ring

• Los computadores de una red token ring usan un
  mensaje corto especial llamado token para
  coordinar el uso del anillo. Sólo un token existe
  a en la red en cada instante
• Para enviar datos, un computador debe esperar por
  el arribo del token. Luego transmite exactamente
  una trama y luego el token.
• El receptor hace una copia de la trama y permite
  que ésta siga su recorrido.
• Cuando ningún computador tienes datos para enviar
  el token circula alrededor del anillo.
• Para detectar errores, el transmisor compara los
  datos enviados de los recibidos.

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Otro Ejemplo de Red Anillo FDDI

• FDDI Fiber Distributed Data Interconnect

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Cómo se repone ante fallas?

• Se dice que la red FDDI es autorreparable porque
  el hardware se puede recuperar de fallas. Para
  ello FDDI usa redundancia.
• Esta red posee dos anillos con distinto sentido
  de circulación de datos.
• Un anillo es usado para transmitir datos.
• Cuando ocurre una falla, las estaciones
  adyacentes a la falla se reconfiguran y usan el
  otro anillo para saltarse el sector con falla.

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Ejemplo de Red Estrella ATM

• ATM Asynchronous Transfer Mode
• Los datos no son propagados a todos los
  computadores de la LAN.
• Tasas de tráfico 100 Mbps o mayor