Unidad 2

Unidad 2
2.1.1 elementos calve de las redes 802.3/Ethernet

En este tema se describirán los componentes clave del estándar Ethernet que desempeñan un importante papel en el diseño y en la implementación de las redes de conmutación. Se analizará cómo funcionan las comunicaciones Ethernet y el papel que desempeñan los switches en el proceso de comunicación.
CSMA/CD
Las señales de Ethernet setransmiten a todos los hosts que están conectados a la LAN mediante un conjunto de normas especiales que determinan cuál es la estación que puede tener acceso a la red. El conjunto de normas que utiliza Ethernet se basa en la tecnología de acceso múltiple por detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD, carrier sense multiple access/collision detect) IEEE. Seguramente recordará deCCNA Exploration: Aspectos básicos de networking, que CSMA/CD se utiliza solamente con la comunicación half-duplex que suele encontrarse en los hubs. Los switches full-duplex no utilizan CSMA/CD.
Detección de portadora
En el método de acceso CSMA/CD, todos los dispositivos de red que tienen mensajes para enviar deben escuchar antes de transmitir.
Si un dispositivo detecta una señal de otrodispositivo, espera un período determinado antes de intentar transmitirla.
Cuando no se detecta tráfico alguno, el dispositivo transmite su mensaje. Mientras se produce dicha transmisión, el dispositivo continúa atento al tráfico o a posibles colisiones en la LAN. Una vez enviado el mensaje, el dispositivo vuelve al modo de escucha predeterminado.
Acceso múltiple
Si la distancia entre losdispositivos es tal que la latencia de las señales de un dispositivo supone la no detección de éstas por parte de un segundo dispositivo, éste también podría comenzar a transmitirlas. De este modo, el medio contaría con dos dispositivos transmitiendo señales al mismo tiempo. Los mensajes se propagan en todo el medio hasta que se encuentran. En ese momento, las señales se mezclan y los mensajes sedestruyen: se produce una colisión. Aunque los mensajes se dañan, la mezcla de señales continúa propagándose en todo el medio.
Detección de colisiones
Cuando un dispositivo está en el modo de escucha, puede detectar cuando se produce una colisión en el medio compartido, ya que todos los dispositivos pueden detectar un aumento en la amplitud de la señal que esté por encima del nivel normal.
Cuando seproduce una colisión, los demás dispositivos que están en el modo de escucha, así como todos los dispositivos de transmisión, detectan el aumento de amplitud de la señal. Todos los dispositivos que estén transmitiendo en ese momento lo seguirán haciendo para garantizar que todos los dispositivos en la red puedan detectar la colisión.

Señal de congestión y postergación aleatoria
Cuando sedetecta una colisión, los dispositivos de transmisión envían una señal de congestionamiento. La señal de congestionamiento avisa a los demás dispositivos acerca de la colisión para que éstos invoquen un algoritmo de postergación. La función de éste es hacer que todos los dispositivos detengan su transmisión durante un período aleatorio, con lo cual se reducen las señales de colisión.
Una vez quefinaliza el retardo asignado a un dispositivo, dicho dispositivo regresa al modo "escuchar antes de transmitir". Un período de postergación aleatoria garantiza que los dispositivos involucrados en la colisión no intenten enviar tráfico nuevamente al mismo tiempo, lo que provocaría que se repita todo el proceso. Sin embargo, durante el período de postergación es posible que un tercer dispositivotransmita antes de que cualquiera de los dos involucrados en la colisión tengan oportunidad de volver a transmitir.
Comunicaciones Ethernet
Las comunicaciones en una red LAN conmutada se producen de tres maneras: unicast, broadcast y multicast:
Unicast: Comunicación en la que un host envía una trama a un destino específico. En la transmisión unicast sólo existen un emisor y un receptor. La...