Profundizando en las Redes: De Ethernet a las Funciones de Red

Campos de la Trama Ethernet

Preámbulo: Advierte de la llegada de un paquete y sincroniza su entrada.

SFD (Start Frame Delimiter): Indica el comienzo de la trama.

Dirección de Destino / Dirección de Origen / Longitud: Indican la dirección del destinatario, la dirección del remitente y el número de bytes en el PDU entrante, respectivamente.

Datos: Contiene los datos de información.

FCS (Frame Check Sequence): Verificación de errores en la transmisión mediante el método CRC.

Métodos de Contienda

Los dispositivos de la red pueden transmitir en cualquier momento. Puede ocurrir que dos estaciones inicien la transmisión a la vez, y se mezclen ambas señales, ocasionando la pérdida de información (colisión).

Para disminuir la colisión (CSMA - Carrier Sense Multiple Access), las estaciones escuchan una señal en el canal antes de iniciar la transmisión, no intentando transmitir si está ocupado. Puede haber colisiones cuando dos estaciones escuchan en el mismo momento, y no detectando ninguna señal, deciden transmitir simultáneamente. Para evitar esta situación se desarrolló un método mejorado denominado CSMA/CD (CSMA con detección de colisiones).

Ventajas

• El software es muy sencillo.
• A niveles bajos de tráfico, es muy rápido.

Inconvenientes

• Para tráfico elevado aumenta mucho los tiempos de espera.

CSMA/CD

Cada estación escucha el medio antes de transmitir para ver si hay alguien transmitiendo cuando ella quiere hacerlo. Si hay alguien, espera un tiempo aleatorio.

Las redes más representativas en las que se utiliza el método CSMA/CD son las redes Ethernet y las redes IEEE 802.3.

Datagrama IPv4

Versión (4 bits): Codifica los valores de las distintas versiones de IP.

HLEN (Header Length) (4 bits): Especifican la longitud del encabezado.

Tipo de Servicio (8 bits): Permite establecer qué calidad de servicio requiere el paquete.

Longitud Total (16 bits): Longitud total del datagrama IP.

Identificación (16 bits): Permite al destino determinar a qué paquete pertenece el fragmento que ha llegado a él. Está relacionado con la fragmentación de paquetes.

Flags:

• DF: Indica no fragmentar el paquete.
• MF: Indica que vienen más fragmentos.

Offset (13 bits): Para indicar a qué parte del paquete total pertenece el fragmento que se está recibiendo.

TTL (Time to Live) (8 bits): Permiten descartar un paquete que ha dado un número excesivo de saltos.

Protocolo (8 bits): Protocolo de nivel de transporte al que debe ser entregado el datagrama.

Checksum (16 bits): Sirven para detectar errores en el encabezado del paquete.

Dirección IP Origen (32 bits)

Dirección IP Destino (32 bits)

Funciones de Red

Enrutamiento

Facilitar la comunicación entre los dispositivos conectados a ella. Debe encargarse de recoger los fragmentos que las estaciones que transmiten y conducirlos hasta el destino deseado.

Control de la Congestión

Fenómeno que se produce cuando se concentra gran cantidad de tráfico en una zona determinada de la red y puede afectar a uno o varios nodos.

Calidad del Servicio

Existen servicios que transmiten datos que requieren un nivel de calidad más allá del que se logra mediante el control de la congestión.

Direccionamiento

Todo PC que necesita comunicarse tendrá una dirección de capa de red para que las demás puedan enviar paquetes de datos a esa dirección, esperando que la red entregue el paquete de datos a la computadora correcta.