domingo, 13 de febrero de 2011

Tipos de redes locales y estándares

Organización de topología estrella.
Ethernet:
Con una topología en bus y un tipo de cable coaxial fino o grueso de par trenzado.

Token Ring:
Con una topología que combina anillo y estrella utilizando un cable de par trenzado apantallado o sin apantallar.

ArcNet:
Con una topología en estrella donde se utiliza generalmente el par trenzado.
Ethernet:

Ethernet ha sido una tecnología de redes locales, relativamente barata y razonablemente rápida. Se desarrollo en la compañía Xerox al inicio de 1972 y en 1980.

Ethernet estaba basado en un cable coaxial rígido y posteriormente sobre un cable coaxial flexible y fibra óptica.
Las instalaciones para Ethernet de cable coaxial requieren que el cable sea introducido en cada uno de los equipos de la red de trabajo.
Aunque esta conformación de cableado refleja en que Ethernet emplea un medio compartido para permitir las comunicaciones en red, esta tiene serios problemas de confiabilidad.
La ventaja es que los materiales se pueden utilizar muy eficientemente. El problemas mas grande de la dificultada de encontrar las fallas.

Ethernet 10Base-T:
Introduciendo en 1990 estaba dirigido a su solucionar estos problemas.
Emplea un par de cables trenzados que resultan económicos. Se requieren dos pares de cables para cada estación: Un par para el tráfico entrante. Un par para el tráfico saliente.
La información es enviada de cada equipo a un HUB (concentrador) que envía y recibe información de cada equipo.

En un sistema 10 Base-T Un problema de cableado en este sistema solo afecta a un solo equipo.
En el modelo OSI la tecnología Ethernet existe a nivel físico y como capas de vínculos de datos. Ethernet soporta también protocolos IP y la mayoría de los protocolos de alto nivel.
El Ethernet  Tradicional soporta transferencias de datos a una velocidad de 10 megabits por segundo. Las tecnologías como el Fast Ethernet y Giga bit Ethernet fueron desarrolladas para extender el Ethernet tradicional a velocidad primero de 100 mbps y después a 1000 mbps respectivamente.
Las redes Ethernet y Fast Ethernet utilizan un protocolo llamado CSMA/CD (acceso múltiple del sentido de portadora con detección de colisión). Este protocolo permite operar un solo equipo al mismo tiempo. Cuando 2 equipos intentan comunicarse simultanea mete ocurre una transmisión entre los paquetes transmitidos que los equipos transmisores detectan los equipos interrumpen la transmisión y esperan antes de volver a enviar los paquetes.
Esta función se puede comparar a una conversación ente un grupo de personas; si 2 personas hablan al mismo tiempo, ambas callan y una empieza a hablar de nuevo.

Ethernet  Tradicional:
También conocido como “red gruesa” (Thicknet) la tecnología 10Base5, fue la primera encarnación de Ethernet. 
Fue empleada en los 80”s, hasta que luego surgió la “Thinnet” (red delgada) 10Base2 son cables más flexibles con una distancia máxima entre los Hubs de 500 metros y hasta 30 estaciones.

La forma más común de Ethernet es la 10Base-T debido a las ventajas del cableado a base de un par trenzado sin apantallar sobre un cable coaxial y su bajo costo comparado a otras alternativas como la fibra.
La siguiente tabla describe estas conocidas formas de la tecnología Ethernet

Existen otros tipos de Ethernet estándares menos conocidos que incluyen el 10 Base-FL, 10 Base-FB, y 10Base-FP para redes de fibra óptica y otros.

Ethernet Rápida (Fast Ethernet):
A mediados de los 90”s Ethernet alcanzó su meta de incrementar el rendimiento de la Internet Tradicional al tiempo que evitaba la necesidad de re cablear completamente las redes existentes.
El Fast Ethernet tiene dos variedades principales:
 100 Base (utilizando el tipo de cable sin capa protectora).
 100 Base-FX (empleado cable de fibra óptica).

El protocolo utilizado se llama CSMA/CD con 48 bytes asignados para la dirección de la estación y un bloque de datos hasta 1526 bytes.
Gigabit Ethernet:
Aunque Fast Ethernet mejoro el Ethernet Tradicional de 10 Megabit a una velocidad de 100 Megabits, el Ethernet Gigabit ofrece una mayor velocidad de 1000 Megabits (1Gigabit).
Ethernet Gigabit fue primero creado para trabajar con cableado para trabajar con cableado de fibra óptica y cable de cobre, pero también el estándar 1000 Base-T lo soporta bien.
1000 Base-T emplea cableado categoría 5, similar al de una red de 100 Mbps, aunque emplea un par de cables adicionales.
Ethernet en la práctica:
Las funciones de una red de trabajo de Ethernet son muy parecidas sin importar su velocidad de topología.
Los equipos conectados a una red de trabajo poseen, regularmente, tarjeta de red (NCL) o bien un adaptador de red (que se comunica directamente con el bus del sistema).
La tarjeta de red incluye un cable conector RJ-45 parecido al de los teléfonos modernos. Los datos o información enviados a través de Ethernet existen en forma de marcos o paquetes (frame).
Un marco Ethernet está compuesto de dos títulos y una sección de datos teniendo una longitud combinada no mayor de 1518 bytes. El estándar pide que los marcos se transmitan a todos lo equipos, lo que significa que lo adaptadores para la red deben reconocer y descartar aquellos marcos que no van dirigidos para ellos.
Los equipos que quieren transmitir datos en Ethernet primero deben  de realizar un chequeo rápido para determinar que medio esta disponible o que una transmisión esta en progreso. Si el Ethernet esta disponible el equipo transmite. Sin embargo, el Ethernet estándar no impide que varios equipos transmitan simultáneamente, este, así llamado, choque de información provoca que ambas transmisiones fallen y que ambos equipos retransmitan posteriormente. Un algoritmo especializado es empleado en Ethernet para determinar el tiempo apropiado de espera entre las retransmisiones
El cableado de Ethernet está limitado en su alcance, y estas distancias (tan cortas como 100 metros) son suficientes para cubrir grupos de trabajo de medianos a grandes.
Un repetidor para trabajar en Ethernet es un aparato que permite que múltiples cables se unan para cubrir mayores distancias.
Un tipo de repetidor popular es el HUB para Ethernet.

Ethernet es una de las tecnologías básicas de Ethernet.
10Base-T incluye unos indicadores de diagnosticó que permiten identificar las fallas más fácilmente.
Es confiable y tiene un costo accesible se necesitan dos hilos para cada Ethernet conexión- uno para transmitir y otro para recibir datos.
El cable Cat5 es un par trenzado.
Es muy similar a los cables telefónicos, actualmente se utiliza en Fast Ethernet (Ethernet Rápido). Contiene 2 pares trenzados, uno de los cuales transmite y el otro recibe los datos.
Para Ethernet también se puede utilizar  fibra óptica de modo múltiple o individual.
Token Ring:


(Paso de testigo en anillo) fue creado por la IBM en el año de 1985 y se utiliza para dos tipos de redes locales- una red de banda base a 375 Kbps con hasta 64 usuarios o una red de banda ancha a 2 Mbps con hasta 72 usuarios.
Cómo trabaja Token Ring
La topología es de anillo con protocolo de paso de testigo (Token Passing). Cuando el primer ordenador Token Ring se pone en línea, la red genera un testigo (un grupo de bits), este testigo contiene una cabecera, un campo de datos y un campo final. El testigo viaja alrededor del anillo sondeando cada ordenador hasta que uno señaliza que quiere transmitir datos y toma el control del testigo. El testigo permite al ordenador poner datos en el cable.
Un ordenador no puede transmitir a menos de que este en posesión del testigo; mientras éste esté en posesión de otro ordenador ningún otro pudiera transmitir datos.
Después que el ordenador captura el testigo, envía una trama de datos por la red. La trama procede alrededor del anillo asta que encuentra el ordenador que coincide con la dirección de testigo en la trama.
El ordenador destino copia la trama en su buffer de recepción y la marca en el campo de status para indicar que la información fue recibida.
La trama continua alrededor de anillo hasta que llega el ordenador emisor donde la transmisión es reconocida como exitosa. El ordenador emisor, entonces, retira la trama del anillo y transmite un nuevo testigo por el mismo en la red solo puede haber un testigo activo al la vez  y solo puede viajar en una dirección por el anillo.
Se utiliza un acceso multiestacional y cada unidad tiene máximo 8 computadoras a una distancia máxima de 350 metros y una velocidad de transmisión de los datos de 4 Mbps con conexiones de cable coaxial (16 Mbps con cables de fibra óptica).


Se pueden conectar hasta 12 unidades que aumentan el número de usuarios y la distancia. Se pueden utilizar cables de par trenzado, coaxial o fibra óptica. Soporta HUB pasivo y existen Token Ring interfaces para las computadoras. El tamaño de los paquetes de datos transmitidos de Token Ring es más grande que los de ArcNet y Ethernet y es una red más organizada.
Existe todavía un límite para el número de las estaciones conectadas en un Token Ring
Lo básico de Token Ring:
·         Topología de anillo cableado en estrella.
·         Topología física: estrella.
·         Topología lógica: anillo.
·         Método de acceso al medio por paso de testigo.
·         Cable de par trenzado blindado y no blindado.
·         Ratios de transferencia de 4 y 16 Mbps
·         Transmisión en banda base.

ARCNET:


Fue uno de los primeros tipos de redes desarrollado. Este tipo de red fue desarrollado por la compañía Standard Microsistemas y distribuido por la compañía Datapoint.
Fue utilizado por la compañía Novell por su bajo costo y disponibilidad. La red utiliza la topología mixta estrella/bus con protocolo de pasto testigo y una banda base.

Cómo trabaja ArcNet

Usa el método de acceso de paso de testigo en una topología de árbol (bus en estrella), pasando datos a 2, 5 Mbps Un sucesor de ArcNet, ArcNet Plus, soporta ratios de transmisión de  20 Mbps
Debido a que ArcNet es una arquitectura de paso de testigo, un ordenador en una red ArcNet debe tener el testigo para transmitir datos.
El testigo se mueve de un ordenador a otro de acuerdo a su orden numérico, independientemente como estén situados en la red.


Esto permite que el testigo se mueva de un ordenador a otro, del 1 al 2, en orden, incluso si un ordenador esta en el extremo de la red y el otro en el final.
El paquete estándar ArcNet contiene:
·         Dirección de destino.
·         Dirección de origen.
·         Hasta 508 bytes de datos (4096 en ArcNet Plus).
Hardware:
Cada ordenador está conectado por un cable Hub. Los Hub pueden ser:
Activos:
Regeneran y retransmiten la señal.
Pasivos:
Retransmiten la señal.
Inteligentes:
Tienen las presentaciones de los Hubs activos y añaden funciones de diagnóstico como detección de reconfiguración y control del operador de las puertas de
Conexión.
Contiene un Hub con distancia máxima entre la computadora usuario y el Hub de 660 metros. Cada Hub activo se puede conectar con Hub pasivos (con máximo 3 computadoras conectadas a el, a un máximo de 17 metros). Se puede conectar más de un Hub activo. La distancia máxima entre los Hub activos es de 660 metros en número máximo de las computadoras es de 255 unidades. La velocidad de transmisión es de 2,5 Mbps La longitud máxima de la red es de 6500 metros. No tiene estándar IEEE definido.
De los 3 tipos de red, la más costosa es Ethernet pero ofrece la mas grande velocidad de transmisión de datos y mayor numero de estaciones. El Token Ring es mas barato y nos da la velocidad de transmitir a una distancia mayor pero no tiene tan gran velocidad de transmisión

 
 
 
NOMBRE
LARGO DEL CABLE (MAX.)
CABLE
10 Base5
500 metros
RG-8 or RG-11 coaxial
10 Base2
185 metros
RG 58 A/U or RG 58 C/U coaxial
10 Base-T
100 metros
Categoría 3 o par de cables sin pantalla

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