Planificación y Administración de Redes/Tema 6/Estándares
Ethernet (IEEE 802.3)
editarIEEE 802.3 fue el primer intento para estandarizar ethernet. Aunque hubo un campo de la cabecera que se definió de forma diferente, posteriormente ha habido ampliaciones sucesivas al estándar que cubrieron las ampliaciones de velocidad (Fast Ethernet, Gigabit Ethernet y los de 10, 40 y 100 Gigabits Ethernet), redes virtuales, hubs, conmutadores y distintos tipos de medios, tanto de fibra óptica como de cables de cobre (tanto par trenzado como coaxial).
Los estándares de este grupo no reflejan necesariamente lo que se usa en la práctica, aunque a diferencia de otros grupos este suele estar cerca de la realidad.
| Nombre | Medio | Distancia máx | Estándar |
| Ethernet (10 Mbps) | |||
| 10BASE5 | Coaxial grueso | 500 m | 802.3 orig. |
| 10BASE2 | Coaxial fino | 185 m | 802.3a |
| 10BASE-T | Par trenzado cat. 3 o 5 | 100 m | 802.3i |
| FastEthernet (100 Mbps) | |||
| 100BASE-TX | Par trenzado cat. 5 | 100 m | 802.3u |
| 100BASE-FX | MMF | 400 m o 2 km | 802.3u |
| GigabitEthernet (1000 Mbps) | |||
| 1000BASE-T | Par trenzado >= cat. 5 | 100 m | 802.3ab |
| 1000BASE-SX | MMF 850 nm | 550 m | 802.3z
|
| 1000BASE-LX | MMF y SMF 1310 nm | 10 km | |
| 1000BASE-EX | SMF 1310 nm | 40 km | |
| 1000BASE-ZX | SMF 1550 nm | 80 km | |
| 10 GigabitEthernet (10 Gbps) | |||
| 10GBASE-T | Par trenzado >= cat 6 | 100 m | 802.3an |
| 10GBASE-SR | MMF | 400 m | 802.3ae |
| 10GBASE-LR | SMF | 10 Km | |
| 40 GigabitEthernet (40 Gbps) | |||
| 40GBASE-SR4 | MMF | 125 m | 802.3ea |
| 40GBASE-LR4 | SMF | 10 km | |
| 100 GigabitEthernet (100 Gbps) | |||
| 100GBASE-SR10 | MMF | 125 m | 802.3ea |
| 100GBASE-LR4 | SMF | 10 km | |
Siglas:
MMF: Fibra multimodo (Multi Mode Fiber)
SMF: Fibra monomodo (Single Mode Fiber)
SR: Corto alcance (Short Range)
LR: Largo alcance (Long Range)
PoE (Power over Ethernet)
editarLa alimentación a través de Ethernet (Power over Ethernet, PoE) es una tecnología que incorpora alimentación eléctrica a una infraestructura LAN estándar. Permite que la alimentación eléctrica se suministre a un dispositivo de red (switch, punto de acceso, router, teléfono o cámara IP, etc) usando el mismo cable que se utiliza para la conexión de red. Elimina la necesidad de utilizar tomas de corriente en las ubicaciones del dispositivo alimentado y permite una aplicación más sencilla de los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) para garantizar un funcionamiento las 24 horas del día, 7 días a la semana.
Power over Ethernet se regula en la norma IEEE 802.3af, y está diseñado de manera que no haga disminuir el rendimiento de comunicación de los datos en la red o reducir el alcance de la red. La corriente suministrada a través de la infraestructura LAN se activa de forma automática cuando se identifica un terminal compatible y se bloquea ante dispositivos preexistentes que no sean compatibles. Esta característica permite a los usuarios mezclar en la red con total libertad y seguridad dispositivos preexistentes con dispositivos compatibles con PoE.
Actualmente existen en el mercado varios dispositivos de red como switches o hubs que soportan esta tecnología. Para implementar PoE en una red que no se dispone de dispositivos que la soporten directamente se usa una unidad base (con conectores RJ45 de entrada y de salida) con un adaptador de alimentación para recoger la electricidad y una unidad terminal (también con conectores RJ45) con un cable de alimentación para que el dispositivo final obtenga la energía necesaria para su funcionamiento.
Ventajas
- PoE es una fuente de alimentación inteligente: Los dispositivos se pueden apagar o reiniciar desde un lugar remoto usando los protocolos existentes, como el Protocolo simple de administración de redes (SNMP, Simple Network Management Protocol).
- PoE simplifica y abarata la creación de un suministro eléctrico altamente robusto para los sistemas: La centralización de la alimentación a través de concentradores (hubs) PoE significa que los sistemas basados en PoE se pueden enchufar al Sistema de alimentación ininterrumpida (SAI) central, que ya se emplea en la mayor parte de las redes informáticas formadas por más de uno o dos PC, y en caso de corte de electricidad, podrá seguir funcionando sin problemas.
- Los dispositivos se instalan fácilmente allí donde pueda colocarse un cable LAN, y no existen las limitaciones debidas a la proximidad de una base de alimentación (dependiendo la longitud del cable se deberá utilizar una fuente de alimentación de mayor voltaje debido a la caída del mismo, a mayor longitud mayor perdida de voltaje, superando los 25 metros de cableado aproximadamente).
- Un único juego de cables para conectar el dispositivo Ethernet y suministrarle alimentación, lo que simplifica la instalación y ahorra espacio.
- La instalación no supone gasto de tiempo ni de dinero ya que no es necesario realizar un nuevo cableado.
- PoE dificulta enormemente cortar o destrozar el cableado: Generalmente el cableado se encuentra unido a bandejas en los huecos del techo o detrás de conductos de plástico de muy difícil acceso. Cualquier corte de estos cables resultará obvio al momento para quien pase por el lugar y, por supuesto, para los usuarios de los ordenadores que serán incapaces de proseguir con su trabajo.
Desventajas
- Ausencia de estándares tecnológicos para la interoperabilidad de equipos.
- Para poder usar PoE, todos los dispositivos de Red (Hub/Switch, Cámaras IP, Puntos de Acceso,…) deben ser compatibles con esta norma.
El estándar original IEEE 802.3af-2003 de PoE proporciona hasta 15,4 W de potencia de CC (mínimo 44 V DC y 350 mA) para cada dispositivo. Sólo se aseguran 12,95 W en el dispositivo puesto que cierta energía se disipa en el cable.
El estandar actualizado IEEE 802.3af-2009 de PoE también conocido como PoE+ o PoE plus, proporciona hasta 25,5 W de potencia. Algunos vendedores han anunciado productos que dicen ser compatibles con el estándar 802.3af y ofrecen hasta 51 W de potencia en un solo cable utilizando los cuatro pares del cable de categoría 5.
Comparativa PoE y PoE+
| Potencia en el origen | 15.40 W | 34.20 W |
| Potencia para dispositivo final | 12.95 W | 25.50 W |
| Voltaje en el origen | 44.0–57.0 V | 50.0–57.0 V |
| Voltaje para el dispositivo final | 37.0–57.0 V | 42.5–57.0 V |
| Intensidad máxima | 350 mA | 600 mA |
| Resistencia máxima del cable | 20 Ω (Categoría 3) | 12.5 Ω (Categoría 5) |
Punto a punto
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Point-to-point Protocol (en español Protocolo punto a punto), también conocido por su acrónimo PPP, es un protocolo de nivel de enlace estandarizado en el documento RFC 1661. Comúnmente usado para establecer una conexión directa entre dos nodos de red. Puede proveer autentificación de conexión, cifrado de transmisión (usando ECP, RFC 1968), y compresión. PPP es usado en varios tipos de redes físicas incluyendo, cable serial, línea telefónica, line troncal, telefonía celular, especializado en enlace de radio y enlace de fibra óptica como SONET. PPP también es usado en las conexiones de acceso a internet (mercadeado como “broadband”). Los Proveedores de Servicio de Internet (ISPs) han usado PPP para que accedan a internet los usuarios de dial-up, desde que los paquetes de IP no pueden ser transmitidos via modem, sin tener un protocolo de enlace de datos. Dos derivados del PPP son:
- Point to Point Protocolo over Ethernet (PPPoE)
- Point to Point Protocol over ATM (PPPoA)
Son usados comúnmente por Provedores de Servivicio de Internet (ISPs) para establecer una Linea Suscriptora Digital (DSL) de servicios de internet para clientes. Por tanto, se trata de un protocolo asociado a la pila TCP/IP de uso en Internet.
Estructura de la trama
| 1 Byte | 1 Byte | 1 o 2 Bytes | Variable | 2 o 4 Bytes | ||
La dirección 11111111 es la dirección de broadcast. Al tratarse de enlaces punto a punto no existe dirección concreta.
La secuencia de control 00000011 indica transmisión de datos sin secuencia. Se provee un servicio de enlace no orientado a conexión
PPPoE
editarPPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet o Protocolo Punto a Punto sobre Ethernet) es un protocolo de red para la encapsulación PPP sobre una capa de Ethernet. Es utilizada mayoritariamente para proveer conexión de banda ancha mediante servicios de cablemódem y DSL. Este ofrece las ventajas del protocolo PPP como son la autenticación, cifrado, mantención y compresión. En esencia, es un protocolo, que permite implementar una capa IP sobre una conexión entre dos puertos Ethernet, pero con las características de software del protocolo PPP, por lo que es utilizado para virtualmente "marcar" a otra máquina dentro de la red Ethernet, logrando una conexión "serial" con ella, con la que se pueden transferir paquetes IP, basado en las características del protocolo PPP.
Esto permite utilizar software tradicional basado en PPP para manejar una conexión que no puede usarse en líneas seriales pero con paquetes orientados a redes locales como Ethernet para proveer una conexión clásica con autenticación para cuentas de acceso a Internet. Además, las direcciones IP en el otro lado de la conexión sólo se asignan cuando la conexión PPPoE es abierta, por lo que admite la reutilización de direcciones IP (direccionamiento dinámico).
El objetivo y funcionamiento de PPPoE es análogo al protocolo PPP sobre RTC con el que a finales de los 90 y bajo un stack tcp, se establecía un enlace ip punto a punto a través de la red telefonica conmutada (RTC), permitiendo utilizar por encima una serie de protocolos de nivel de aplicación tipo http, ftp, telnet, etc.
PPPoE fue desarrollado por UUNET, Redback y RouterWare. El protocolo está publicado en la RFC 2516.
PPPoA
editarPPPoA (Point-to-Point Protocol over ATM o Protocolo Punto a Punto sobre ATM), es un protocolo de red para la encapsulación PPP en capas ATM AAL5.
El protocolo PPPoA se utiliza principalmente en conexiones de banda ancha, como cable y DSL. Este ofrece las principales funciones PPP como autenticación, cifrado y compresión de datos. Actualmente tiene alguna ventaja sobre PPPoE debido a que reduce la pérdida de calidad en las transmisiones. Al igual que PPPoE, PPPoA puede usarse en los modos VC-MUX y LLC.
Este protocolo se define en la RFC 2364