Tema 6

Tema 6: La capa de Enlace de datos

Grupo 1:

1.  Capa de Enlace

Conceptos clave

-Dispositivos de red: se dividen en

        >Nodos: dispositivos que tienen asociada una dirección de red.

        > Dispositivos de acceso al medio: Dispositivos que solo operan en el nivel de las capas de enlace y/o física.

Enlace: es el canal de transmisión que une varios nodos.

        > Punto a punto: el canal se excluye para dos nodos sólo.

        >Difusión: El canal se puede compartir por 2 o más nodos.

        >Enlace lógico: Es un enlace virtual que se establece mediante elementos lógicos.

Capa de enlace de datos

La finalidad de la capa de enlace de datos es gestionar el proceso de transmisión, a través de un enlace físico, proporcionándole una mayor fiabilidad u otras cosas.

Servicios típicos de la capa de enlace de datos

        -Entramado

        -Métodos de acceso al medio

        -Sincronismo

        -Direccionamiento físico

        -Control de flujo

        -Detección y corrección de errores

        -Entrega fiable

        -Multiplexación de protocolos a través del enlace

Implementación de los servicios

        -Conector de red

        -Transceptor

        -Chip controlador

-Memoria intermedia

-Memoria ROM o Abaloga

-Conexión con el bus

Subcapas MAC y LLC

Subcapa MAC: Recoge los procedimientos de la capa de enlace de direccionamiento físico y la de acceso al medio.

Subcapa LLC: Recoge los orientados a la multiplexación de protocoles sobre un mismo enlace, al control del flujo y a la retransmisión de tramas en casa de error.

Grupo 2:

2. Direccionamiento físico.

Es un número binario que identifica únicamente un dispositivo en un medio compartido.

Los protocolos mayoritarios son los protocoles ETHERNET y los protocoles IEEE

Direccionamiento MAC de 48 bits

Consiste en un numero binario de 48 bits, en forma hexadecimal, agrupándose de 2 en 2, y separados mediante dos puntos (:) o un guion (-).

La IEEE divide la dirección MAC en dos partes:

                Los primeros 24 bits (OUI)

                Los últimos 24 bits los asigna el fabricante

Dirección MAC especiales

                >Dirección MAC de difusión

                >Dirección MAC de multidifusión

Modo promiscuo

Cuando un adaptador de red se configura en modo promiscuo acepta todas las tramas que recibe, vayan a no destinadas a él. Este modo de configuración es especialmente útil si queremos analizar  todo el tráfico que pasa por un determinado punto de la red.

¿Cómo averiguar la dirección MAC de tu PC?

En Windows 7:

                >Ejecutamos el CMD

                >Introducimos el comando ipconfig/all

En Linux:

                >Abrir la consola

                >Utilizar el comando ifconfig    

Grupo 3:

Métodos de acceso al medio

La finalidad es regular el acceso a un medio compartido para tratar de impedir o reducir al máximo las colisiones entre las tramas.

Métodos basados en el particionado del canal:

                >TDM

                >FDM

                >CDMA

                Tipos de protocolos:

                >Protocolo de sondeo: un nodo maestro se encargará de dirigir los turnos

                >Protocolo de paso de testigo: El testigo va pasando de nodo en nodo, quién lo tenga, lo podrá transmitir

Grupo 4:

Control de errores

El control de errores permite detectar los errores que se hayan producido durante la transmisión de una trama a través del enlace.

Códigos de detección

>Es ejecutada por el receptor, y consiste en tener mecanismos para saber si lo que ha llegado es correcto o incorrecto.

>Si es correcto deberá ser procesado y enviarlo al nivel superior.

>Si es incorrecto, se debe ignorar o tratar de corregirlo.

Tipos de códigos de detección de errores

Bits de paridad

>Puede ser par o impar.

>Se añade un bit a cada carácter, y este bit completará un número par o impar.

>Su eficiencia es del 50%.

                >Se puede combinar paridad horizontal.

Paridad bidimensional

>Es un método más eficiente en la detección de errores.

 >Consiste en dividir la información a transmitir en grupos de el mismo número de bits, colocarlos por partes y aplicar el control de paridad, de forma que se añada un bit por fila horizontal y vertical.

Sumas de comprobación

>Consiste en agrupar los bits en grupos de un tamaño determinado, entonces se suma el resultado, y se utiliza el resultado como código de detección.

>Este método no es bueno, ya que es bastante débil, pero es muy fácil de calcular.

Códigos polinómicos (CRC)

>Son los más utilizados en el nivel de enlace.

>Las operaciones matemáticas que se utilizan son costosas.

>Son muy efectivos en la detección de errores, aunque no permite su corrección.

Grupo 5:

Conmutación de las tramas

Consiste en utilizar una topología física de estrella que centraliza la conexión a la LAN en un punto en el conmutador redirige el tráfico hacia aquel enlace en el que se encuentra el destinatario de la trama.

Los conmutadores o switches

Son dispositivos que poseen varios puertos de conexión a los que se conecta los diferentes dispostivos de una red. Es capaz de analizar las tramas del nivel de enlace y redirigirlas.

Funcionamiento de un conmutador:

                >Detecta si ha llegado con errores

                >Averigua las direcciones MAC de origen y destino

                > Reenvía la trama por el puerto que corresponda

Dominios de colisión

                >Region de una red donde las tramas se pueden colisionar

                >El dominio de colisión comprende toda la red

Dominios de difusión

-Es aquel por donde se propaga una trama de broadcast una vez lanzada al medio.

-Cuando se envía una trama hacia la dirección MAC de broadcast  se propaga por todos los puertos del conmutador. Los conmutadores no se paran en dominios de difusión.

Grupo 6:

Protocolo de las redes LAN cableadas

Se dividen en dos tipos:

Cableadas:

>Ethernet DIX (original) 

>IEEE 802.3 y derivados 

>Ethernet II

>IEEE 802.5 (token ring) 

>FDDI 

Inalámbricas:

                >IEEE 802.11 (WIFI) 

>IEEE 802.15 (Bluetooth) 

>Protocolos avanzados (802.1Q-VLAN con conmutadores) 

Grupo 8:

Puentes o bridges

Puente es un dispositivo que nos permite unir dos redes.

Conmutadores (switches)

Switches tienen  puertos para interconectar los dispositivos de una red.

Tipos de conmutadores:

>Conmutadores de sobremesa: son sencillos ,con pocos puertos y no configurables.

>Conmutadores para rack: miden entre 10 o 19 puertos

>Conmutadores full-duplex: Permiten la comunicación full dúplex a través de sus puertos.

>Conmutadores configurables: Son aquellos que nos permiten configurados de multicast.

Puntos de acceso inalámbricos.

Nos permiten integrar a los dispositivos de una red inalámbrica en una LAN cableada, como si se encontraran conectados por cable a la propia LAN.