Ethernet
Tecnología para redes de área local
(versión 2.0.1)
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ETHERNET
Guía de configuración de múltiples
segmentos
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Guía de configuración de múltiples segmentos
§ El estándar IEEE 802.3 proporciona dos enfoques ó
modelos para verificar que la configuración de
múltiples segmentos Ethernet Baseband en half
duplex está correcta (es decir, que cuando se mezcle
cale UTP con F.O. La red siga funcionado bien):
› El modelo de transmisión 1 es un modelo “genérico”. Si una
red ethernet, fast ethernet o gigabit ethernet cumple con
estas reglas funcionará bien.
› El modelo de transmisión 2 permite evaluar redes más
complejas y que están fuera del módelo “genérico”.
› Para entender los modelos hay que revisar primero qué es
un dominio de colisión.
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Alcance de la guía de configuración
§ Los lineamientos de configuración sólo aplican a equipos
construidos de acuerdo con el estándar IEEE 802.3
§ Si la red incluye equipos o cableados que no cumplen con el
estándar no se puede usar la guía de configuración de IEEE
802.3
§ Es posible que una red funciones bien con equipos o enlaces
que no cumplen con el estándar IEEE 802.3 (pero “fuera de la
norma”).
§ El equipo de ingeniería de la IEEE han desarrollado estas
reglas porque conocen las especificaciones eléctricas y los
retardos y RTT de las señales en los equipos Ethernet que
cumplen con el estándar. Por esto se puede “predecir” como se
comportará el equipo cuando se mezclan segmentos físicos.
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Documentación de la red
§ Ud. debe documentar cada enlace de red en su sistema cuando
éste sea instalado:
Documentación del enlace
Nombre o número del enlace:
Long. Cableado horizontal Cables AUI ó MII Patch cord centro de cabl. Cable área de trabajo
Longitud
Categoría
Fabricante del cable
Código del cable (fabricante)
Retardo del cable (bit times/metro)
§ Los equipos de certificación de cableado ayudan a recopilar
esta información.
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Dominio de colisión
§ La guía de configuración de múltiples segmentos
aplica únicamente a un solo “dominio de colisión”.
§ Un dominio de colisión es una red CSMA/CD en la
cual habrá una colisión si dos nodos intentan
transmitir al mismo tiempo.
§ Un sistema Ethernet con un segmento o múltiples
segmentos interconectados con repetidores es una
red que funciona como un dominio de colisión.
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Segmentos unidos con repetidores pertenecen al mismo
dominio de colisión
7
1 2
R R
8
9
3 6
4 R
El mismo dominio
5
de colisión
§ En este ejemplo, las interconexiones entre segmentos se hacen sólo
con repetidores, por esto todos los segmentos y nodos pertenecen al
mismo dominio de colisión.
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Segmentos unidos con switch pertenecen a difrerente dominio
de colisión
Switch que
separa dominios 7
de colisión
1 2
R R
8
S
9
3
4 R
6 Cuatro dominios
5
de colisión
§ En este ejemplo, las interconexiones entre segmentos se hacen con
repetidores y un switch (podría ser también un bridge o un router).
Gracias a este dispositivo ahora tenemos 4 dominios de colisión (la
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guía no tiene en cuenta los switches)
Dominios de colisión separados
§ Un switch no repite señales de colisión de un segmento a otro.
§ Los switches permiten que cada dominio de colisión esté
aislado de los otros (se pueden utilizar para construir sistemas
de red más grandes al interconectar sistemas Ethernet
individuales).
› En un switch, cada dominio de colisión puede trabajar a una
velocidad diferente.
› Para una guía de configuración de redes Ethernet con switches
LAN se deben tener en cuenta los estándares IEEE 802.1d, 802.1q
y 802.1p
§ Si se garantiza que cada dominio de colisión Ethernet funcione
correctamente, se pueden interconectar sin problemas usando
switches
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Modelo 1 (genérico) para 10Mbps
§ Reglas para combinar varios segmentos 10Mbps Ethernet:
› Se requieren repetidores para interconectar segmentos.
› Las MAU’s que son parte del repetidor cuentan para calcular el
máximo número de MAU´s en un segmento.
› La trayectoria de transmisión permitida entre dos nodos puede
estar compuesta máximo por 5 segmentos, cuatro repetidores, dos
MAU’s y dos AUI’s.
› Los cables AUI para 10BaseFP y 10BaseFL no deben exceder los
25 metros.
› Cuando haya 4 repetidores y 5 segmentos hasta 3 pueden ser con
coaxial y los demás deben ser de enlace. Cuando haya 5
segmentos, cada segmento de fibra óptica (FOIRL, 10BaseFB ó
10BaseFL ) no debe exceder los 500 metros y cada segmento
10BaseFP no debe exceder los 300 metros.
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Modelo 1 (genérico) para 10Mbps
§ Cuando una trayectoria de transmisión consta de 3 repetidores
y cuatro segmentos se deben tener encuenta las siguientes
restricciones:
› Los segmentos de fibra entre repetidores no pueden exceder los
1000 m Para FOIRL, 10BaseFB y 10BaseFL. Cada segmento
10BaseFP no debe exceder los 700 metros.
› La máxima longitud de un segmento de fibra permitida desde
cualquier repetidor hasta un nodo no debe exceder los 400 m para
10BaseFL, 300 m para 10BaseFP ni los 400 m para un segmento
terminado en MAU 10BaseFL.
› No hay restricción sobre el número de segmentos mezclados (con
coaxial). Es decir, que cuando se utilizan 3 repetidores y cuatro
segmentos, si se quiere, todos los segmentos pueden ser de cable
coaxial.
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Configuración máxima 10Mbps (Modelo 1)
10Base5 10Base5
Segmento mezclado Segmento mezclado
(coaxial) (coaxial)
500 metros R R 500 metros
10BaseFL
Segmento de enlace (Link)
500 metros
Nodo 3
R R
Nodo 1 10BaseT
Segmento de enlace (Link)
100 metros Nodo 2
10Base2
Segmento mezclado (coaxial)
185 metros
El máximo camino de transmisión está entre el nodo 1 y el nodo 2.
Dos segmentos están en coaxial los otros son de enlace.
Debe tenerse en cuenta que los equipos también introducen retardos.
Ethernet, como muchos otros sistemas, trabaja mejor si no se lleva a los límites
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Modelo 2 para 10 Mbps
§ El segundo modelo proporcionado por la IEEE muestra un
conjunto de cálculos que permiten revisar modelos de redes
Ethernet más complejas.
§ Dentro de este modelo hay dos tipos de cálculos que se deben
realizar para cada sistema Ethernet que se desee evaluar:
› Evaluación del tiempo de retardo del viaje de ida y vuelta de una
señal (round trip signal delay time)
› Evaluación de la cantidad de reducción o disminución del espacio
entre frames (interframe gap shrinkage).
§ Los dos cálculos se realizan sobre la trayectoria más larga en la
red (el peor caso).
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Modelo para calcular el retardo del viaje de ida y
vuelta de una señal
Cables AUI Repetidor Medio MAU
M M R M M R M M
Segmento del Segmento(s) Segmento del
Extremo izquierdo intermedio(s) Extremo derecho
§ El modelo incluye un segmento del extremo izquierdo, un
segmento del extremo derecho y uno ó varios segmentos
intermedios.
§ Para revisar el round trip timing de una red se debe dibujar un
modelo del peor caso en dicha red (la trayectoria más larga
entre dos nodos).
§ El modelo para calcular la cantidad de reducción del espacio
entre frames es similar.
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Cálculo del round trip delay time
§ Lo que se busca es que cualquier estación pueda acceder el
medio con la misma probabilidad que alguna otra conectada a
la misma red
› Cuando dos estaciones desean transmitir deben ser notificadas de
la colisión en el tiempo adecuado (recibir la señal del jam).
§ Para verificar que un sistema Ethernet se encuentra dentro de
los límites se debe calcular el retardo total del camino más largo
en el sistema (los dos nodos más alejados).
› Para hacer esto se utilizan los valores de retardo del segmento (en
“bit times”) de acuerdo al tipo de segmento.
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Valores de retardo del viaje de ida y vuelta en "bit
times”*
Tipo de segmento Lóngitud máx. Extremo izquierdo Segmento intermedio Extremo derecho Factor de
Base Máx Base Máx Base Máx retardo/metro
10Base5 500 11,75 55,05 46,5 89,8 169,5 212,8 0,0866
10Base2 185 11,75 30,731 46,5 65,48 169,5 188,48 0,1026
FOIRL 1000 7,75 107,75 29 129 152 252 0,1
10Base-T 100 15,25 26,55 42 53,3 165 176,3 0,113
10Base-FP 1000 11,25 111,25 61 161 183,5 284 0,1
10Base-FB 2000 N/A N/A 24 224 N/A N/A 0,1
10Base-FL 2000 12,25 212,25 33,5 233,5 156,5 356,5 0,1
AUI adicional 48 0 4,88 0 4,88 0 4,88 0,1026
Al sumarse el peor caso debe ser menor o igual a 575 “bit times”
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* “bit time”: es el tiempo para enviar un bit sobre la red
¿Cómo calcular el round trip delay?
§ Para cada segmento se multiplica la longitud del segmento (en
metros) por el factor de retardo colocado en la última columna
de la tabla para ese tipo de segmento y luego se suma el valor
“base” para dicho segmento.
› Si el segmento tiene la longitud máxima o si Ud. no conoce la
longitud del segmento y desea utilizar la longitud máxima para
estar más seguro, simplemente utilice el valor “Máx” colocado en la
tabla.
§ Luego de estimar los valores de retardo de cada segmento
estos se deben sumar para encontrar el retardo total de la
trayectoria. A este número se le deben sumar 5 “bit times”
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¿El round trip delay pasó la prueba?
§ Si el resultado es menor o igual a 575 “bit times” la trayectoria
más larga de la red Ethernet está dentro de lo esperado.
§ ¿Por qué 575 “bit times”?
› Este valor asegura que el nodo en el extremo de la red no envíe
más de 511 bits más los 64 bits del preámbulo (511+64=575) antes
de ser notificado de una colisión y pueda detener su transmisión.
§ Si los segmentos de los extremos que se están revisando son
diferentes debe realizarse el cálculo en ambos sentidos: las dos
veces debe pasar la evaluación.
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Cálculo de Interframe Gap Shrinkage
§ El gap entre frames es un retardo de 96 “bit times” que se da
entre transmisiones de frames para permitirle a las interfaces y
a otros componentes de la red un tiempo de recuperación.
§ A medida que los frames viajan a través de la LAN los retardos
de tiempo variables en los componentes, combinados con los
efectos de los circuitos de reconstrucción de la señal de los
repetidores, pueden causar un reducción del espacio entre
frames.
§ Un espacio muy pequeño entre frames puede superar la
velocidad con que las interfaces pueden recibir frames haciendo
que se pierdan frames.
§ Es por esto que es importante asegurar un espacio mínimo
entre frames
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Modelo para calcular la reducción del espacio entre
frames
Cables AUI Repetidor Medio MAU
M M R M M R M M
Segmento del Segmento(s) Segmento del
Extremo Transmisor intermedio(s) Extremo Receptor
§ El modelo incluye un segmento del extremo transmisor, un
segmento del extremo receptor y uno ó varios segmentos
intermedios.
§ Para hacer los cálculos sólo se utilizan el extremo transmisor y
los intermedios
› La señal debe viajar a través de repetidores para alcanzar el
segmento de extremo receptor.
› El extremo receptor no contribuye a la reducción del espacio entre
frames y no se incluye en los cálculos.
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Reducción del espacio entre frames en "bit times"
Tipo de segmento Extremo Segmento
transmisor intermedio
Coaxial 16 11
Cualquier enlace (excepto 10Base-FB) 10,5 8
10Base-FB N/A 2
10Base-FP 11 8
Al sumar debe ser inferior o igual a 49 "bit times"
El extremo receptor no se tiene en cuenta
En una red donde el extremo transmisor y el receptor no son del mismo
tipo de medio, se debe usar el extremo cuyas características tengan
el mayor valor de “reducción del espacio entre frames” para los cálculos.
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Nodo 1
Modelo 2: Ejemplo 1
•El peor caso de esta red está
10BaseFL 2 Km
entre el nodo 1 y el nodo 2 Hub
Nodo 2
de
(son los dos nodos más distantes) Fibra
•No hay segmentos intermedios. 10BaseFL 2 Km
•Ambos enlaces tienen la
10BaseFL 1.5 Km Nodo 3
máxima longitud (2 Km)
› Se usa el valor “Máx” de la tabla.
» Extr. Izq. = 212.25 “bit times”.
» Extr. Der. = 365.5 “bit times”.
› Sumando los dos valores anteriores (más los 5 bit times adicionales) se
obtiene un round time delay de 573.75 “bit times” (Pasó round time delay!)
› Para calcular el espacio entre frames, al no haber segmentos intermedios y
como ambos extremos son del mismo tipo de medio basta con tomar el
valor del extremo transmisor en la tabla: 10.5; valor que es inferior a 49 “bit
times”
› Esta red está O.K. (¡Paso Interframe Gap Shrinkage!)
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Modelo 2: Ejemplo 2
10Base5 10Base5
Segmento mezclado Segmento mezclado
(coaxial) (coaxial)
500 metros R R 500 metros
10BaseFL
Segmento de enlace (Link)
500 metros
Nodo 3
R R
Nodo 1 10BaseT
Segmento de enlace (Link)
100 metros Nodo 2
10Base2
Segmento mezclado (coaxial)
185 metros
§ De acuerdo al modelo 1, esta configuración está
bien. Ahora vamos a revisarla con el modelo 2.
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Modelo 2: ejemplo 2 (cont.)
§ La trayectoria más larga está entre el nodo 1 y el nodo 2.
§ Asumiendo que el segmento 10Base2 es el izquierdo tenemos:
› Tres segmentos intermedios: uno 10Base5 y dos 10BaseFL
› El extremo derecho es 10BaseT
§ Mirando la tabla, se tiene que el producto de la longitud del
segmento 10Base2 (185 metros) por el retardo por metro
(0.1026): 185 * 0.1026 = 18.981. Más el valor base para el
extremo izquierdo (11.75) es: 30.731 (el mismo valor del “Máx.”
del extremo izquierdo). No hay cable AUI en este extremo.
§ Como los extremos de la red tienen diferentes medios (10Base2
y 10BaseT) se deben hacer dos cálculos: una vez siendo
10Base2 el extremo izquierdo y otro cálculo siendo 10BaseT el
segmento del extremo izquierdo. De los dos resultados el mayor
es el que debe tenerse en cuenta.
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Modelo 2: ejemplo 2 (cont.)
§ En los cables AUI, como no conocemos su distancia, se asume
el valor máximo de la tabla = 4.88 “bit times” (si fuesen menores
a dos metros puede despreciarse en la vida real).
§ El segmento intermedio 10Base5, por tener 500 metros, se
asume el valor “Máx” de 89.8 “bit times” Se debe observar que
los repetidores utilizan cable AUI para conectarse a los MAU’s,
así que debe incluirse el retardo de estos cables: asumimos el
valor “Máx”: 4.88; como son dos entonces se tiene un retardo
de 9.76 “bit times”.
§ Para calcular los retardos de los segmentos 10BaseFL se
multiplica su longitud (500 m) por el factor de retardo (0,1) y a
este producto de le suma la base para el segmento intermedio
(33.5): (500*0.1) + 33.5 = 83.5.
§ Aunque la figura no los muestra, a menudo los segmentos de
fibra utilizan cable AUI y MAU’s externos (máx 25 mts de cable
AUI por extremo). http://www.arcesio.net
Modelo 2: ejemplo 2 (cont.)
§ Suponiendo que se tienen dos cables AUI de 25 mts por cada
segmento de fibra, se puede adicionar 9.76 “bit times” más de
retardo.
§ Como el proceso de cálculo se inicio en el segmento 10Base2,
se debe terminar con el segmento 10BaseT. Como su longitud
es de 100 m, se toma el valor “Máx” de la columna para el
extremo derecho: 176.3 “bit times”.
§ Ahora sólo resta sumar todos los valores obtenidos.
§ Un cálculo similar se debe hacer pero tomando el segmento
10BaseT en el extremo izquierdo y 10 Base2 en el derecho.
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Modelo 2: ejemplo 2 (cont.)
Cálculo con 10Base2 en el extremo izquierdo
Extremo izquierdo 10Base2 30.731
Segmento intermedio 10Base5 89.8
Segmento intermedio 10BaseFL 83.5
Segmento intermedio 10BaseFL 83.5
Extremo derecho 10BaseT 176.3
Otros Cables AUI 19.52
Retardo total (bit times) 483.351
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Modelo 2: ejemplo 2 (cont.)
Cálculo con 10BaseT en el extremo izquierdo
Extremo izquierdo 10BaseT 26,55
Segmento intermedio 10Base5 89,8
Segmento intermedio 10BaseFL 83,5
Segmento intermedio 10BaseFL 83,5
Extremo derecho 10Base2 188,48
Otros Cables AUI 19,52
Retardo total 491,35
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Modelo 2: ejemplo 2 (cont.)
§ Como el segundo resultado es mayor, este es el que se utilizará
como el retardo del viaje de ida y vuelta.
§ Como el estándar recomienda agregar 5 “bit times” para realizar
el calculo completo tenemos 496.35 “bit times” como retardo
total.
§ Este valor es inferior a 575 “bit times” , que es el mayor
permitido. Todos los otros caminos son más cortos así que
deben cumplir con el retardo requerido.
§ Ahora se debe calcular el Interframe Gap Shrinkage.
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Modelo 2: ejemplo 2 (fin)
§ Para calcular el Interframe Gap Shrinkage primero se debe
seleccionar el extremo transmisor. Si se observa la tabla, entre
el cable coaxial y el UTP (tipo enlace), el primero tiene un valor
superior así que se toma el segmento 10Base2 como el
transmisor.
Cálculo de la reducción de espacio entre frames
Extremo transmisor (coaxial) 10Base2 16
Segmento intermedio (coaxial) 10Base5 11
Segmento intermedio (enlace) 10BaseFL 8
Segmento intermedio (enlace) 10BaseFL 8
Reducción total (bit times) 43
§ 43 es menor que 49 “bit times”. Esta red está OK
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Modelo de sistema de transmisión 1 para Fast
Ethernet
El objetivo de este modelo es asegurar que los requerimientos de
tiempo de Fast Ethernet se cumplan, de tal forma que el método
de acceso al medio funcione correctamente.
DOMINIO DE COLISION MÁXIMO EN METROS
Tipo de repetidor Cobre Fibra Cobre y Fibra Cobre y Fibra
(T4 y FX) (TX y FX)
Un segmento entre DTE-DTE 100 412 N/A N/A
Un repetidor Clase I 200 272 231 260.8
Un repetidor Clase II 200 320 N/A 308.8
Dos repetidores Clase II 205 228 N/A 216.2
En T4-FX y TX-FX se asumen 100 metros del enlace UTP y un enlace de fibra
T4 y FX no pueden conectarse a través de un repetidor Clase II
En TX-FX con 2 repetidores Clase II se asumen 105 metros de UTP y un enlace de fibra
Los cables MII no deben exceder los 0.5 metros
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Ejemplo del modelo 1
Repetidores 100 metros
El diámetro máximo
Clase II del dominio de colisión
II Nodo 1 es A+B+C = 205 m
A
B 5 metros
100 metros
II
Nodo 2
C
D 100 metros El Switch es considerado
otro DTE para la guía de
Switch ó 2 Km configuración del dominio
Bridge
El router y el Switch se
enlazan a través de fibra
Router multimodo de 2 Km y Full
Enlace de fibra
Full Duplex Duplex (!!!)
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Modelo de sistema de transmisión 2 para Fast
Ethernet
§ Ofrece una serie de cálculos que permiten evaluar topologías
más complejas en 100Mbps
§ El tamaño de la red y el número de enlaces y repetidores se
ajustan al tiempo del viaje de ida y vuelta para asegurar que el
mecanismo de colisiones trabaje bien.
§ Los tiempos son diferentes a los utilizados en 10Mbps porque el
sistema de señalización es diferente y porque el intercambio de
datos entre la subcapa MAC y el medio físico consume “bit
times” que son representativos.
§ En Fast Ethernet no hay cáculos de reducción del espacio entre
frames ya que se permite un número reducido de repetidores.
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Cálculo del tiempo de ida y vuelta
§ Primero se deben buscar las dos estaciones más distantes en
la red. Si hay varias candidatas estas deben ser señaladas para
realizar el cálculo para cada uno de los segmentos involucrados
y determinar cuál es el peor.
§ Después de encontrar cuales son las estaciones más distantes
en el dominio de colisión (el peor caso) se debe calcular el
round trip delay sumando todos los valores de retardo de los
segmentos entre los dos nodos más los retardos de los nodos y
los retardos de los repetidores.
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Retardo de los componentes 100Mbps
Componente Retardo por metro Retardo máx. en "bit times"
Dos DTEs TX/FX 100
Dos DTEs T4 138
Un DTE T4 y un DTE TX/FX 127
Cable categoría 3 1.14 114 (100 metros)
Cable categoría 4 1.14 114 (100 metros)
Cable categoría 5 1.112 111,2 (100 metros)
Cable STP 1.112 111,2 (100 metros)
Cable de fibra óptica 1 412 (412 metros)
Repetidor Clase I 140
Repetidor Clase II con puertos TX/FX 92
Repetidor Clase II con puertos T4 67
Retardo medido en "bit times" por metro
Se debe multiplicar la longitud del segmento por el retardo por metro (o tomar el
retardo máximo si la longitud no se conoce o es la máxima), sumar estos retardos,
sumar los retardos de los dos nodos (DTEs), los de los repetidores y se adiciona un
margen de seguridad entre 0 y 4 bit times. (el estándar recomienda 4 bit times).
El total debe ser menor o igual a 512.http://www.arcesio.net
Cálculo del valor del retardo del segmento
§ El retardo del segmento depende del tipo de segmento usado y
de la calidad del cable.
§ Valores de retardo del cable más exactos pueden ser
suministrados por el fabricante.
§ Si conoce el retardo de propagación del cable que está
utilizando, Ud. puede buscar el retardo para dicho cable en la
siguiente tabla tomada del estándar: (siguiente lámina...)
§ Allí se utiliza el tiempo de propagación de la señal
representado como un porcentaje relativo de la velocidad de la
luz. Esto es conocido como NVP (Nominal Velocity of
Propagation) en la documentación de los fabricantes.
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Tabla de conversión para tiempos de propagación en cables
Vel. relativa a la luz (NVP) Nanosegundo/metro bit time/metro (100 Mbps) bit time/metro (1000 Mbps)
0.4 8.34 0.834 8.34
0.5 6.67 0.667 6.67
0.51 6.54 0.654 6.54
0.52 6.41 0.641 6.41
0.53 6.29 0.629 6.29
0.54 6.18 0.618 6.18
0.55 6.06 0.606 6.06
0.56 5.96 0.596 5.96
0.57 5.85 0.585 5.85
0.58 5.75 0.575 5.75
0.5852 5.7 0.57 5.7
0.59 5.65 0.565 5.65
0.6 5.56 0.556 5.56
0.61 5.47 0.547 5.47
0.62 5.38 0.538 5.38
0.63 5.29 0.529 5.29
0.64 5.21 0.521 5.21
0.65 5.13 0.513 5.13
0.654 5.1 0.51 5.1
0.66 5.05 0.505 5.05
0.666 5.01 0.501 5.01
0.67 4.98 0.498 4.98
0.68 4.91 0.491 4.91
0.69 4.83 0.483 4.83
0.7 4.77 0.477 4.77
0.8 4.17 0.417 4.17
0.9 3.71 0.371 3.71
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Valores típicos de propagación
Ejemplos de especificaciones NVP:
Tiempos de propagación del cable de dos marcas
Fabricante Número de parte Categoría Chaqueta NVP
AT&T 1010 3 non-plenum 67%
AT&T 1041 4 non-plenum 70%
AT&T 1061 5 non-plenum 70%
AT&T 2010 3 plenum 70%
AT&T 2041 4 plenum 75%
AT&T 2061 5 plenum 75%
Belden 1229A 3 non-plenum 69%
Belden 1455A 4 non-plenum 72%
Belden 1583A 5 non-plenum 72%
Belden 1245A2 3 plenum 69%
Belden 1457A 4 plenum 75%
Belden 1585A 5 plenum 75%
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Ejemplo modelo 2 en 100Mbps
100 metros La distancia más larga
Repetidores
UTP-5 está entre el nodo 1 y
Clase II
II Nodo 1 el nodo dos y entre el
Nodo 1 y el Switch.
5 metros 100 metros Ambos caminos son
UTP-5 UTP-5 iguales
II
Nodo 2
100 metros
UTP-5 El Switch es considerado
2 Km
otro DTE para el dominio
Switch ó
de colisión en cuánto se
Bridge
refiere a los cálculos.
Router
Enlace de fibra El retardo entre los repetidores
Full Duplex http://www.arcesio.net
es 5*1.112 = 5.56
Cálculo del peor caso ejemplo 2
§ Se toman los valores máximos para los dos segmentos
100BaseTX y se suman el retardo de los dos DTEs, los dos
repetidores y el del segmento de 5 metros.
Dos DTEs TX 100
Segmento 100 m Cat. 5 111,2
Segmento 100 m Cat. 5 111,2
Segmento 5 m Cat. 5 5,56
Repetidor Clase II 92
Repetidor Clase II 92
TOTAL 511,96
§ El total es inferior a 512 bits (pero no se han tomado en cuenta
los 4 bit times de seguridad !!!)
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Cálculo del peor caso ejemplo 2
§ Supongamos que conocemos la marca y características del
cable usado: AT&T tipo 1061, non-plenum con NVP de 70%.
› Mirando la tabla de conversión para un NVP de 0,7 hay un retardo
de 0,477 bit times por metro: el round trip por metro es
2*0,477=0,954. Para 100 metros sería: 95,4 bit times. Para el
segmento de 5 metros es 5*0,954=4,77 bit times.
Dos DTEs TX 100
Segmento 100 m Cat. 5 95,4
Segmento 100 m Cat. 5 95,4
Segmento 5 m Cat. 5 4,77
Repetidor Clase II 92
Repetidor Clase II 92
Margen 4
TOTAL 483,57
§ El total es inferior a 512 bits (tomando en cuenta los 4 bit times
de seguridad !!!)
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Los valores de los bit times
§ Algunos fabricantes tienen repetidores con valores de retardo
inferiores a los utilizados en los cálculos. Esto ayuda a
garantizar los 512 bit times.
§ Se podría entonces pensar que así se puede “alargar” los 5
metros entre repetidores: ¡CUIDADO!
§ Podría pensarse que con tramos sortos de cable se pueden
tener más repetidores: ¡CUIDADO!
§ ¿Qué pasa si en el caso 1 el repetidor se daña y lo cambian por
otro repetidor de otra marca? La red puede fallar.
§ ¿Qué pasa si en el caso 2 alguien utiliza los “100 metros que
permite el estándar”? La red puede fallar
§ EN LO POSIBLE USE LOS VALORES DEL ESTÁNDAR
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Modelo de sistema de transmisión 1 para Gigabit
Ethernet
El objetivo de este modelo es asegurar que los requerimientos de
tiempo de Gigabit Ethernet se cumplan, de tal forma que el método
de acceso al medio funcione correctamente.
1000Base-
CX y
1000Base- 1000Base- UTP cat. 5 y 1000Base-
Configuración UTP cat. 5 CX SX/LX F.O. SX/LX
DTE-DTE 100 m 25 m 316 ma N/A N/A
Un concentrador 200 m 50 m 220 m 210 mb 220 mc
a Puede estar limitado por la distancia máxima del enlace
b se asume 100 m para el cable UTP y un enlace de F.O. De 110 m
c Se asume 25 m de cable 1000Base-CX y un cable de F.O. De 195 m
- El sistema está límitado a un solo repetidor
- La máxima distancia permitida es de 316 m
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Modelo de sistema de transmisión 2 para Gigabit
Ethernet
§ Ofrece una serie de cálculos que permiten evaluar topologías
más complejas en 1000Mbps
§ Los cálculos son más imples que en 10 Mbps y 100 Mbps pues
sólo permite, máximo, un repetidor, basta con calcular el tiempo
del viaje de ida y vuelta para asegurar que el mecanismo de
colisiones trabaje bien.
§ Los tiempos son diferentes a los utilizados en 10Mbps y 100
Mbps porque el sistema de señalización es diferente y porque el
intercambio de datos entre la subcapa MAC y el medio físico
consume “bit times” que son representativos.
§ En Gigabit Ethernet tampoco hay cáculos de reducción del
espacio entre frames (sólo se permite un repetidor).
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Cálculo del tiempo de ida y vuelta
§ Primero se deben buscar las dos estaciones más distantes en
la red. Si hay varias candidatas estas deben ser señaladas para
realizar el cálculo para cada uno de los segmentos involucrados
y determinar cuál es el peor.
§ Después de encontrar cuales son las estaciones más distantes
en el dominio de colisión (el peor caso) se debe calcular el
round trip delay sumando todos los valores de retardo de los
segmentos entre los dos nodos más los retardos de los nodos y
los retardos de los repetidores.
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Retardo de los componentes 1000 Mbps
Componente Retardo por metro Retardo máx. en "bit times"
Dos DTEs 864
Cable categoría 5 11.12 1112 (100 metros)
Cable blindado para 1000Base-CX 10.1 253 (25 metros)
Cable de fibra óptica 10.1 1111 (110 metros)
Repetidor 976
Retardo medido en "bit times" por metro
Se debe multiplicar la longitud del segmento por el retardo por metro (o tomar el
retardo máximo si la longitud no se conoce o es la máxima), sumar estos retardos,
sumar los retardos de los dos nodos (DTEs), los de los repetidores y se adiciona un
margen de seguridad entre 0 y 40 bit times (el estándar recomienda 32 bit times).
El total debe ser menor o igual a 4096 bit times.
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Cálculo del valor del retardo del segmento
§ El retardo del segmento depende del tipo de segmento usado y
de la calidad del cable.
§ Valores de retardo del cable más exactos pueden ser
suministrados por el fabricante.
§ Si conoce el retardo de propagación del cable que está
utilizando, Ud. puede buscar el retardo para dicho cable en la
tabla de conversión para tiempos de propagación en el cable
§ Allí se utiliza el tiempo de propagación de la señal
representado como un porcentaje relativo de la velocidad de la
luz. Esto es conocido como NVP (Nominal Velocity of
Propagation) en la documentación de los fabricantes.
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