1 Tecnologías de red.  Estructura de Internet  Redes “core” SONET DWDM  Redes de acceso Redes cableadas: Ethernet Redes inalámbricas: IEEE 802.11, UMTS etc.

2 2 ¿Cómo es Internet?  Sistemas Finales: Host Aplicaciones de red  Redes de Acceso: Redes de Área Local Enlaces de Comunicación  Núcleo de la Red: routers Red de Redes local ISP company network regional ISP router workstation server mobile

3 Resumen de las diferentes Redes de Acceso 3

4 4 Standards  Obligatorio vs. opcional Permitido su uso vs. amigable para vender Ejemplo: health & safety standards  listado de aplicaciones eléctricas  Telecomunicaciones y Redes siempre en el punto de la Estandarización: 1865: International Telegraph Union (ITU) 1956: International Telephone and Telegraph Consultative Committee (CCITT)  Las 5 grandes organizaciones: ITU for lower layers, multimedia collaboration IEEE for LAN standards (802.x) IETF for network, transport & some applications W3C for web-related technology (XML, SOAP) ISO for media content (MPEG)

5 5 Otras Organizaciones de Estándares en Internet  ISOC (Internet Society) paraguas legal de IETF, el trabajo de desarrollo IANA (Internet Assigned Numbers Authority) Asignación constante de protocolos  NANOG (North American Network Operators Group) (http://www.nanog.org)http://www.nanog.org Cuestiones operativas Mantine los workshops con medidas y “real world” papers  RIPE, ARIN, APNIC Registros regionales de direcciones IP  repartir trozos de espacio de direcciones a ISPs. Gestión de las tablas de encaminamiento.

6 Tema 1: Tecnologías de red.  Estructura de Internet  Redes “core” SONET DWDM  Redes de acceso Redes cableadas: Ethernet. Redes inalámbricas: IEEE 802.11, UMTS etc.

7 7 Los estándares 802.3 de IEEE suplementoañodescripción 802.3a 1985 Original 802.3: 10BASE-5 10BASE-2 10BROAD-36 802.3c 1986 Especificaciones de repetidores 802.3d 1987 FOIRL (enlace de fibra) 802.3i 1990 10Base-T Ethernet sobre par trenzado de cobre 802.3j 1993 10Base-F Ethernet sobre fibra 802.3u 1995 100Mbps Ethernet 802.3x e 802.3y 1997 operación full duplex 802.3z 1998 1000Base-X (Gigabit Ethernet) 802.3ab 1999 1000Base-T (GE sobre par trenzado) 802.3ac 1998 Extensiones de trama (hasta 1522 bytes) para VLANs 802.3ad 2000 link aggregation 802.3ae 2002 10 GE 802.3af 2003 PoE (Power over Ethernet). Hasta 15W 802.3ah 2004 Ethernet in First Mile 802.3an 10 Gbase-T (en draft) Bridging en 802.1D 802.1w Cambios y mejoras en el spanning tree 802.1s Múltiples spanning trees

8 8 IEEE 802 standard

9 9 Estándares de ethernet sobre optico  ITU-T G.7041 Generic Framing Procedure (GFP)  ITU-T X.86 Link Access Protocol (LAPS)  ITU-T H.707 Virtual Concatenation (VCAT)  ITU-T G.7042 Link Capacity Adjustment Scheme (LCAS)  Otros:  IEEE 802.1X Port Based Network Access Control  IEEE 802.1D Ethernet switching  IEEE 802.1Q Virtual LAN (VLAN)  IEEE 802.1P Priorización de tráfico a nivel 2  IETF: MPLS Multi-Protocol Label Switching  IEEE 802.17 Resilient Packet Ring (RPR)  Ver: http://grouper.ieee.org/groups/802/3/ http://grouper.ieee.org/groups/802/1/

10 10 Trama ethernet  Los datos trasmitidos se encapsulan en un contenedor, que se llama trama.  Este formato de trama DEFINE Ethernet Históricamente, existen dos tipos de tramas: »802.3 Framing usa en campo de longitud de trama (Length) despues del campo de Source Address »Ethernet II (DIX) Framing usa(ba) el campo de tipo de trama (type) despues del campo Source Address Ambos tipos de tramas están definidos y soportados dentro de IEEE 802.3

11 11 Trama ethernet  El tamaño de trama varía desde 64 a 1518 Bytes, excepto cuando se usa el identificador (tag) de VLAN

12 12 Servicios Metropolitanos  Algunos servicios son: Conectividad Internet Transparent LAN service (punto a punto LAN to LAN) L2VPN (punto a punto o multipunto a multipunto LAN to LAN) Extranet LAN a Frame Relay/ATM VPN Conectividad a centro de backup Storage area networks (SANs) Metro transport (backhaul) VoIP  Algunos se están ofreciendo desde hace años. La diferencia está en que ahora se ofrecen usando conectividad Ethernet !!

13 13 Evoluci ó n de Ethernet Optical Ethernet EoMPLS VPLS EoRPR NG-SONET(EoS) Metro DWDM Optical Ethernet EoMPLS VPLS RPR NG-SONET(EoS) Metro DWDM IP ADSL IP VDSL EPON EFM Optical Ethernet EoRPR NG-SONET(EoS) Acceso Distribución MetroMetro Core Global Internet ATM SONET/SDH ATM SONET/SDH ATM ADSL T1/E1 FR ATM Global Internet Casa MDU STU MTU Residencial Empresa

14 14 Servicio Ethernet – Modelo de referencia  Customer Equipment (CE) se conecta a través de UNI  CE puede ser un router Bridge IEEE 802.1Q (switch)  UNI (User Network Interface) Standard IEEE 802.3 Ethernet PHY and MAC 10Mbps, 100Mbps, 1Gbps or 10Gbps Soporte de varias clases de servicio (QoS)  Metro Ethernet Network (MEN) Puede usar distintas tecnologías de transporte y de provisión de servicio SONET/SDH, WDM, PON, RPR, MAC-in-MAC, QiQ (VLAN stack), MPLS CE UNI Metro Ethernet Network (MEN) UNI

15 Gigabit Passive Optical Network (GPON) Fiber to the Home Architecture 15 Central Office Typically up to 20 km (28 dB) Passive Outside Plant 2.5 Gbps @ 1490 nm 1.2 Gbps @ 1310 nm splitters points Optional 1,550 nm to support local analog/digital video if required Softswitch (for voice) Edge router (data, video) Optical Line Terminal (OLT) Single family homes Multi-dwelling units Small/medium enterprises Optical Network Terminal (ONT)

16 Adaptación del Modelo RM-OSI a Estándares IEEE. 1. NECESIDAD DE ADAPTACIÓN DEL RM-OSI. 2. LA ARQUITECTURA DEL IEEE. 2.1. SUBNIVEL DE CONTROL DEL ENLACE LÓGICO: LLC. 2.2. SUBNIVEL DE CONTROL DE ACCESO AL MEDIO: MAC. 2.3. NIVEL FÍSICO. CONJUNTO DE ESTÁNDARES DEL IEEE.

17 NECESIDAD DE ADAPTACIÓN DEL RM-OSI. 1º- Interfaz con el nivel superior: Los servicios de nivel que suministra, cómo se le requieren y cómo los entrega. 2º- Lo que la capa tiene que hacer para dar esos servicios, que se materializa en el protocolo de esa capa. 3º-Interfaz con el nivel inferior: Los servicios de nivel que puede solicitar, como lo hace y como se los dan. De ello, se derivan algunas consecuencias:  Peer-to-Peer  En el Nivel físico sí almacenar y reenviar  Encaminamiento sencillo

18 N E L E N L C E  LA ARQUITECTURA DEL IEEE. APLICACIÓN PRESENTACIÓN SESIÓN TRANSPORTE RED PROTOCOLO DE APLICACIÓN PROTOCOLO DE PRESENTACIÓN PROTOCOLO DE SESIÓN PROTOCOLO DE TRANSPORTE PROTOCOLODE RED APLICACIÓN PRESENTACIÓN SESIÓN TRANSPORTE RED A LLC PROTOCOLO DE ENLACE ¡EXTREMO A EXTREMO! LLC A CECE MAC FISICOFISICO PLS PM A FISICO PLS PMA FISICOFISICO M ED IO N O D O S IN TER M ED IO S: * INEXISTENTES EN BUSES. * EXISTEN EN ANILLOS. * EXISTEN EN CONEXIONES CON OTRAS LANs Figura 1: MODELO OSI ADAPTADO A RALs.  Subnivel de Control de Enlace Lógico o LLC Logical Link Control): Es extremo a extremo y engloba las funciones típicas del nivel de enlace (control de flujo, control de errores, etc.), no depende del método de acceso ni del medio y es común a todas las redes IEEE.  Subnivel de Control de Acceso al Medio o MAC.

19 Esta división proporciona las importantes ventajas siguientes:  El control de acceso al canal es llevado autónomamente por cada Workstation, evitando la dependencia de un controlador central o de un nodo de acceso, clásico en las WANs.  El subnivel LLC incorpora las funciones tradicionales del nivel de enlace proporcionando compatibilidad con las WANs al ser único para cualquier LAN y ser un subconjunto de HDLC.  El subnivel MAC se hace cargo de las nuevas funciones añadidas que dependen de la topología, la cual queda oculta de esta manera al LLC. Así como el subnivel MAC incorporaba las dependencias topológicas, el nivel físico incorpora las dependencias tecnológicas independizando a los niveles superiores de ellas. Con esta idea de independizar, el nivel físico se estructura en dos subniveles: el subnivel de señales físicas o PLS (Physical Level Signaling) LLC Control de Enlace Lógico ETHERNET CSMA/CDTOKEN RINGTOKEN BUS MAC Cable deCable Cable deCable Cable coaxial FÍSICO parcoaxialcoaxial deparcoaxial de banda trenzadobanda base banda ancha trenzadobanda base banda base ancha Figura 2: PROYECTO DEL IEEE PARA RALs.

20 SUBNIVEL DE CONTROL DEL ENLACE LÓGICO: LLC  Direccionar los puntos de acceso a servicios fuente y destino de la interfaz con el nivel de Red y pasar las direcciones de las Workstations fuente y destino al subnivel MAC que las incluye en la trama MAC.  Formatear o construir los mensajes ensamblando los campos que forman las LLC_PDUs: Direcciones, control y datos de nivel superior (LLC_SDU).  Transferir LLC_PDUs (Protocol Data Unit) o Unidades de Datos de Protocolo de Subnivel de Control de Enlace al subnivel MAC para que las haga llegar a la entidad par (o las entidades) con la que se desea comunicar. Estas LLC_PDUs incluyen los datos de nivel superior (LLC_SDU o Service Data Unit) que la entidad par LLC del sistema contrario deberá entregar a su nivel superior libres de errores y lainformación de control que el propio LLC emplea para que la comunicación sea fiable (información de protocolo).  Controlar la comunicación por intercambio de diversos tipos de paquetes, interpretación de comandos, generación de respuestas, control de flujo, etc.  Efectúa la Corrección de los errores detectados por el subnivel MAC mediante las retransmisiones necesarias. El MAC es el que introduce el campo de redundancia cíclica en el emisor y lo comprueba en el receptor, pero la decisión sobre la posible retransmisión es tomada por el LLC según el tipo de servicio que suministra y por tanto según el protocolo empleado.

21 SUBNIVEL DE CONTROL DE ACCESO AL MEDIO MAC Funciones:  Controlar el acceso al medio: Como comentamos en la figura 2, los estándares han tenido en cuenta tres posibilidades de acceso diferentes, a saber: el CSMA/CD, el token ring y el token bus.  Direccionamiento: Asume la responsabilidad del direccionado de tramas de manera que la estación destinataria pueda reconocer los mensajes que le son enviados y quien los envía. Se permiten direccionados de tipo individual, de grupo y de difusión o broadcast. La dirección puede configurarse como dirección local al entorno de la RAL (abreviada) o como dirección absoluta a nivel mundial (larga).  Dar formato a las tramas incluyendo los campos necesarios para realizar el acceso, delimitar las tramas (sincronización de tramas), realizar controles, señalar el origen y el destino, transportar los datos, etc.  Detectar y señalar al LLC los errores introduciendo un campo de control de redundancia cíclica y analizando las tramas recibidas.

22 NIVEL DE ENLACE NIVEL FÍSICO. LLC + MAC DATOSCONTROLCS CDAISLAR NIVEL FÍSICO CLASE "A" NIVEL FÍSICO CODIFICADOR/DESCODIFICADOR ADAPTADOR AL MEDIO (PLS) (PMA) MEDIO Figura 3: ESTRUCTURA DEL NIVEL FÍSICO EN LAS RALs (CLASES “A” Y “B”) El BLOQUE CODIFICADOR/DESCODIFICADOR información mediante una codificación de línea apropiada como función básica derivada de su propio nombre y otras que nos son suficientemente conocidas.  Las indicaciones de presencia y de disponibilidad de cada estación se realizan mediante codificaciones de línea especiales, diferentes a las empleadas para representar el “0” y el “1” o por el envío de portadora sin modular.  La indicación de preámbulo se usa a veces cuando el medio ha permanecido largo tiempo inactivo como manera de lograr la sincronización entre las señales y los componentes de la red.  Los delimitadores de mensajes se emplean en el nivel físico para pasar mensajes de control introduciendo transparencia con relación a los mensajes normales de las transferencias del nivel de enlace.  La indicación de aborto se realiza cuando por alguna razón el nivel de enlace decide interrumpir el envío de una trama en curso.

23  La indicación de violación de código se emplea cuando se detectan colisiones o problemas de transmisión para reafirmar tales situaciones. VIOLACIONES DE CÓDIGO 1011001110 TbTb 2T b 4T b 6T b SÍMBOLOS:"K""NO DATO""J" Figura 4: CODIFICACIÓN MANCHESTER Y VIOLACIONES DE CÓDIGO. El BLOQUE DE ADAPTACIÓN o PMA, interfaz mecánico y eléctrico (adaptación de impedancias, modulación, etc.), puede tener la misión de detectar el estado en que se encuentra el medio físico de comunicación e indicárselo al subnivel MAC como información de control para que la use en su acceso al medio o tome las medidas oportunas.  Activo y transfiriendo información sin violaciones.  Inactivo o en reposo, si no está siendo utilizado por ninguna estación de red.  Activo y transfiriendo información con violaciones de código