Estándares IEEE 802
Historia
En febrero de 1980 se formó en el IEEE un comité de redes locales con la intención de estandarizar un sistema de 1 o 2 Mbps, que básicamente era Ethernet (el de la época). Le tocó el número 802. Decidieron estandarizar el nivel físico, el de enlace y superiores. Dividieron el nivel de enlace en dos subniveles: el de enlace lógico, encargado de la lógica de re-envíos, control de flujo y comprobación de errores, y el subnivel de acceso al medio, encargado de arbitrar los conflictos de acceso simultáneo a la red por parte de las estaciones.
Para final de año ya se había ampliado el estándar para incluir el Token Ring (Red en anillo con paso de testigo) de "IBM" y un año después, y por presiones de grupos industriales, se incluyó Token Bus (Red en bus con paso de testigo), que incluía opciones de tiempo real y redundancia, y que se suponía idóneo para ambientes de fábrica.
Cada uno de estos tres "estándares" tenía un nivel físico diferente, un subnivel de acceso al medio distinto pero con algún rasgo común (espacio de direcciones y comprobación de errores), y un nivel de enlace lógico único para todos ellos.
Después se fueron ampliando los campos de trabajo, se incluyeron redes de área metropolitana (alguna decena de kilómetros), personal (unos pocos metros) y regional (algún centenar de kilómetros), se incluyeron redes inalámbricas (WLAN), métodos de seguridad, etc
Grupos de Trabajo
IEEE 802.1 Protocolos superiores de redes de área local.
IEEE 802.2 Control de enlace lógico.
IEEE 802.3 Ethernet.
IEEE 802.4 Token Bus (Abandonado).
IEEE 802.5 Token Ring.
IEEE 802.6 Red de área metropolitana (Abandonado).
IEEE 802.7 Grupo de Asesoría Técnica sobre Banda ancha (Abandonado).
IEEE 802.8 Grupo de Asesoría Técnica sobre Fibra óptica (Abandonado).
IEEE 802.9 RAL o LAN de servicios integrados (abandonado).
IEEE 802.10 Seguridad ínter operable en RAL o LAN (abandonado).
IEEE 802.11 Red local inalámbrica, también conocido como Wi-Fi.
IEEE 802.12 Prioridad de demanda.
IEEE 802.13 (no usado) véase trece la superstición llega a cualquier sitio.
IEEE 802.14 Cable módems, es decir módems para televisión por cable. (Abandonado).
IEEE 802.15 Red de área personal inalámbrica, que viene a ser Bluetooth.
IEEE 802.16 Acceso inalámbrico de Banda Ancha, también llamada WiMAX, para acceso inalámbrico desde casa.
IEEE 802.17 Anillos de paquetes con recuperación, se supone que esto es aplicable a cualquier tamaño de red, y está bastante orientado a anillos de fibra óptica.
IEEE 802.18 Grupo de Asesoría Técnica sobre Normativas de Radio.
IEEE 802.19 Grupo de Asesoría Técnica sobre Coexistencia.
IEEE 802.20 Mobile Broadband Wireless Access.
IEEE 802.21 Media Independent Handoff.
IEEE 802.1 (Protocolos superiores de redes de área local)
La IEEE 802.1X es una norma de la IEEE para Control de Admisión de Red basada en puertos. Es parte del grupo de protocolos IEEE 802 (IEEE 802.1). Permite la autenticación de dispositivos conectados a un puerto LAN, estableciendo una conexión punto a punto o previniendo el acceso por ese puerto si la autenticación falla. Es utilizado en algunos puntos de acceso inalámbricos cerrados y se basa en protocolo de autenticación extensible (EAP– RFC 2284). El RFC 2284 ha sido declarado obsoleto en favor del RFC 3748
Normalización del Interfaz con Niveles Superiores (HLI). Este estándar es el encargado de los temas relacionados con la arquitectura de red, interconexión de redes y los aspectos relativos a la administración de la red y sus elementos.
IEEE 802.2 (Control de enlace lógico)
Control de enlace lógico LLC ("Logical Link Control") define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores.
Las funciones de esta subcapa son:
Agrupar los bits a transmitir en forma de tramas (enmarcar)
Se ocupa de los errores de transmisión.
Regula el flujo de las tramas (control de flujo).
Administra la capa de enlaces (gestión).
Traduce las tramas de las redes heterogéneas.
El IEEE 802.2 define los métodos para controlar las tareas de interacción entre la tarjeta de red y el procesador (nivel 2 y 3 del OSI) llamado LLC. Define el protocolo que asegura que los datos se transmiten de forma fiable a través del enlace de comunicaciones LLC Logical Link Control.
IEEE 802.3 ( Ethernet)
IEEE 802.3 Ethernet fue adoptado por la organización internacional de estandarización (ISO), haciendo de el un estándar de redes internacional.
El nombre correcto para esta tecnología es IEEE 802.3 CSMA/CD, pero casi siempre es referido como Ethernet.
Ethernet fue creado por Xerox. Este estándar comenzó conociéndose como Ethernet DIX, en referencia a los nombres de los creadores. Ethernet tiene un rendimiento de 10 Mbps y usa un método de acceso por detección de portadora (CSMA/CD). El IEEE 802.3 también define un estándar similar con una ligera diferencia. Todas las adaptaciones del estándar 802.3 tienen una velocidad de transmisión de 10 Mbps con la excepción de 1Base-5, el cual transmite a 1 Mbps pero permite usar grandes tramos de par trenzado. Las topologías más usuales son: 10Base-5;10Base-2 y 10Base-T ,donde el primer número del nombre señala la velocidad en Mbps y el número final a los metros por segmento(multiplicandose por 100). Base viene de banda base (baseband) y Broad de banda ancha (broadband).
IEEE 802.3 (ethernet), está diseñado de manera que no se puede transmitir más de una información a la vez. El objetivo es que no se pierda ninguna información, y se controla con un sistema conocido como CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection, Detección de Portadora con Acceso Múltiple y Detección de Colisiones), cuyo principio de funcionamiento consiste en que una estación, para transmitir, debe detectar la presencia de una señal portadora y, si existe, comienza a transmitir.
Diferencias entre IEEE 802.3 y Ethernet
La diferencia más significativa entre la tecnología Ethernet original y el estándar IEEE 802.3 es la diferencia entre los formatos de sus tramas. Esta diferencia es lo suficientemente significativa como para hacer a las dos versiones incompatibles.
IEEE 802.4 CARACTERÍSTICAS (Normas IEEE 802.4 TOKEN BUS):
Bus de banda ancha.
Cable coaxial de 75 Ohmios.
Velocidad de transmisión de 1,5 ó 10 Mbps.
Se trata de una configuración en bus física, pero funcionando como un anillo lógico.
Todas las estaciones están conectadas a un bus común, sin embargo funcionan como si estuviesen conectadas como un anillo.
Cada estación conoce la identidad de las estaciones anterior y posterior.
La estación que tiene el testigo, tiene el control sobre el medio y puede transmitir tramas de datos. Cuando la estación ha completado su transmisión, pasa el testigo a la próxima estación del anillo lógico; de esta forma concede a cada estación por turno la posibilidad de transmitir.
Medio Físico
La idea es representar en forma lógica un anillo para transmisión por turno, aunque implementado en un bus. Esto porque cualquier ruptura del anillo hace que la red completa quede desactivada.
Por otra parte el anillo es inadecuado para una estructura lineal de casi todas las instalaciones.
El token o testigo circula por el anillo lógico
Sólo la estación que posee el testigo puede enviar información en el frame correspondiente. Cada estación conoce la dirección de su vecino lógico para mantener el anillo.
Para transmitir, la estación debe adquirir el testigo, el cual es usado durante un cierto tiempo, para después pasar el testigo en el orden adquirido.
Si una estación no tiene información para transmitir, entregará el testigo inmediatamente después de recibirlo.
Protocolo de subcapa MAC para 802.4 token bus
IEEE 802.5 (Token Ring)
Este estándar define una red con topología de anillo la cual usa token (paquete de datos) para transmitir información a otra. En una estación de trabajo la cual envía un mensaje lo sitúa dentro de un token y lo direcciona específicamente a un destino, la estación destino copia el mensaje y lo envía a un token de regreso a la estación origen la cual borra el mensaje y pasa el token a la siguiente estación.
Campo de Dirección Destino: Indica el nodo/s al que se manda la trama. Esta dirección es proporcionada por el LLC en el comando de transferencia de datos.
Dirección Individual: La dirección de un nodo final debe ser distinta de las demás direcciones de nodos finales de una misma LAN (en el caso de administración local), de los nodos finales de otras LAN conectadas (en el caso de administración universal). Existen dos clases de dirección individual: Unicast y Nula.
Dirección Unicast: Una dirección individual que identifica un nodo final.
Dirección Nula: Dirección que indica que la trama no pertenece a un nodo final. Los nodos finales nunca tienen asignada la dirección nula.
Dirección de grupo: Una dirección de grupo esta asociada con cero o mas nodos finales en una red dada. En general, las direcciones de grupo están asociadas a un conjunto de nodos finales relacionados lógicamente. Tanto las direcciones Broadcast como las Multicast son direcciones de grupo.
Dirección Broadcast: Dirección de grupo predefinida que denota al conjunto de todos los nodos finales en una LAN dada. Esta compuesta de 1s.
Dirección Multicast: Dirección de grupo asociada con varios nodos finales relacionados.
Direcciones Funcionales (FAs): Las FAs se emplean para identificar entidades funcionales bien conocidas, a partir de un bit significativo, dentro de un grupo de direcciones localmente administradas.
IEEE 802.6 REDES DE ÁREA METROPOLITANA
El comité IEEE 802 ha desarrollado el estándar para redes de área metropolitana públicas tratando de conjugar las ventajas de redes de área local (LAN) y redes de área extensa (WAN), proporcionando además de los clásicos servicios de las LANs la posibilidad de canalizar voz y vídeo digitalizados.
Los criterios del IEEE para el desarrollo del estándar fueron:
Funcionar bajo un rápido y robusto sistema de señalización.
Proporcionar unos niveles de seguridad que permitan el establecimiento de Redes Privadas Virtuales (VPN, Virtual Private Network) dentro de las redes de área metropolitana).
Asegurar una alta fiabilidad, disponibilidad y facilidad de mantenimiento.
Permitir una gran eficiencia independientemente del tamaño.
Características de Redes MAN (Metropolitan Area Network)
Son más grandes que una Red de Área Local y utiliza normalmente tecnología similar. Una MAN puede soportar tanto voz como datos.
Puede ser pública o privada. Privada: Son implementadas en Áreas tipo Campus debido a la facilidad de instalación de Fibra Óptica. Públicas de baja velocidad
IEEE 802.7 (Grupo de asesoria Técnica sobre banda ancha)
Un estándar de IEEE para una red de área local de banda ancha (LAN) que usa el cable coaxial. Este estándar fue desarrollado para las compañías del Internet del cable. Especificaciones de redes con mayores anchos de banda con la posibilidad de transmitir datos, sonido e imágenes.
Caracteristicas
Específicamente este estándar trata de las normas que debe cumplir una red LAN de Banda Ancha, tomando en cuenta ciertas características especificas que presentan este tipo de redes tales como:
- Transmisión de información en forma analógica.
- Transmitir varias señales por el cable.
- Se modula la señal (AM ó FM).
- Dividir el ancho de banda para enviar diferentes señales, para obtener canales de transmisión.
Este tipo de redes presenta las siguientes ventajas:
También presenta algunas desventajas tales como:
- Costo Mayor en los Modems de RF
IEEE 802.8 (Grupo de Asesoria Técnica sobre fibra optica)
Comité de asesoramiento en redes con fibras ópticas. ANSI X3T9.5 tiene a su cargo la normalización de FDDI.
Definición de FDDI
Las redes FDDI (Fiber Distributed Data Interface - Interfaz de Datos Distribuida por Fibra ) surgieron a mediados de los años ochenta para dar soporte a las estaciones de trabajo de alta velocidad, que habían llevado las capacidades de las tecnologías Ethernet y Token Ring existentes hasta el límite de sus posibilidades.
FDDI define una topología de red local en doble anillo y con soporte físico de fibra óptica. Puede alcanzar velocidades de transmisión de hasta 100Mbps y utiliza un método de acceso al medio basado en paso de testigo (token passing). Con relación al modelo de referencia OSI, FDDI define una serie de protocolos que abarcan las capas físicas y de enlace.
IEEE 802.11 (Red Local Inalámbrica también conocido como WI-FI)
El protocolo IEEE 802.11 o WI-FI es un estándar de protocolo de comunicaciones del IEEE que define el uso de los dos niveles más bajos de la arquitectura OSI (capas física y de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN. En general, los protocolos de la rama 802.x definen la tecnología de redes de área local.
La familia 802.11 actualmente incluye seis técnicas de transmisión por modulación que utilizan todas los mismos protocolos. El estándar original de este protocolo data de 1997, era el IEEE 802.11, tenía velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 2,4 GHz En la actualidad no se fabrican productos sobre este estándar.
En la actualidad la mayoría de productos son de la especificación b y de la g . El siguiente paso se dará con la norma 802.11n que sube el límite teórico hasta los 600 Mbps. Actualmente ya existen varios productos que cumplen un primer borrador del estándar N con un máximo de 300 Mbps (80-100 estables).
La seguridad forma parte del protocolo desde el principio y fue mejorada en la revisión 802.11i. Otros estándares de esta familia (c–f, h–j, n) son mejoras de servicio y extensiones o correcciones a especificaciones anteriores. El primer estándar de esta familia que tuvo una amplia aceptación fue el 802.11b. En 2005, la mayoría de los productos que se comercializan siguen el estándar 802.11g con compatibilidad hacia el 802.11b.
Los estándares 802.11b y 802.11g utilizan bandas de 2,4 Ghz que no necesitan de permisos para su uso. El estándar 802.11a utiliza la banda de 5 GHz. El estándar 802.11n hará uso de ambas bandas, 2,4 GHz y 5 GHz. Las redes que trabajan bajo los estándares 802.11b y 802.11g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas, teléfonos inalámbricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 2,4 Ghz.
IEEE 802.12 (Prioridad de Demanda)
Estándar IEEE para LAN que especifica la capa física y la subcapa MAC de la capa de enlace de datos. IEEE 802.12 emplea el esquema de acceso al medio con prioridad de demanda a 100 Mbps sobre una serie de medios físicos.
Se utiliza para la operación de una Ethernet de 100Mbps que utiliza un Método de Acceso de Prioridad de Demanda conocido comúnmente como 100VG-AnyLAN. Éste utiliza un diseño de cableado de topología de estrella y reconoce cableado de fibra optice (62.5/125µm) multimodo y 4-pares 100Ω UTP.
El empleo de diseño de cableado de topología de estrella permite un sistema de cableado estructurado que cumple con la norma TIA/EIA-568-A para soportar completamente la operación de 100VG-AnyLAN
EL ESTÁNDAR ARQUITECTÓNICO DE IEEE 802,12 CON EL MODELO ISO
El estándar arquitectónico de IEEE 802,12 (100VG-AnyLAN) se divide en cuatro subcapas lógicas que quepan dentro de las dos capas más bajas OSI (interconexión de los sistemas abiertos) # 7498. Las subcapas para los nodos del final y para los repetidores y su relación al modelo de la ISO de OSI se pueden considerar abajo.
IEEE 802.14 (Cable módems, es decir módems para tv por cable)
El grupo de estándar de la IEEE 802.14 define el protocolo de capa física y control de acceso medio (MAC) de redes usando cables Híbridos Fibra Óptica/Coaxial (HFC).
Esta se caracteriza por crear estándares para transportar información sobre el cable tradicional de redes de TV.
La arquitectura especifica un Hibrido Fibra Óptica/Coaxial que puede abarcar un radio de 80 kilómetros desde la cabecera.
IEEE 802.15 (Red de Área personal inalámbrica, que viene a ser bluetooth)
El Estándar IEEE 802.15 se enfoca básicamente en el desarrollo de estándares para redes tipo WPAN o redes inalámbricas de corta distancia. Al igual que Bluetooth el 802.15 permite que dispositivos inalámbricos portátiles como PCs, PDAs, teléfonos, pagers, entre otros, puedan comunicarse e ínter operar uno con el otro. Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalámbrica 802.11x, de alguna manera la IEEE definió este estándar para permitir la interoperabilidad de las redes inalámbricas LAN con las redes tipo PAN.
Bluetooth Es la norma que define un Standard global de comunicación inalámbrica, que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes equipos mediante un enlace por radiofrecuencia. Los principales objetivos que se pretende conseguir con esta norma son:
Eliminar cables y conectores entre éstos.
Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre nuestros equipos personales
IEEE 802.16 (Acceso inalámbrico de Banda Ancha, también llamada WIMAX)
WiMAX es una implementación del estándar 802.16 de la IEEE. Provee conectividad fija en áreas metropolitanas y a velocidades de hasta 75Mb/sec. Los sistemas WiMAX pueden ser utilizados para transmitir señales en distancias tan lejanas como 30 millas. Sin embargo, en promedio un punto de acceso WiMAX cubrirá probablemente entre 3 a 5 millas.
Características de WiMAX
Mayor productividad a rangos más distantes (hasta 50 kms)
Mejor tasa de bitios/segundo/HZ en distancias largas
Sistema escalable
Fácil adición de canales: maximiza las capacidades de las células.
Anchos de banda flexibles que permiten usar espectros licenciados y exentos de licencia.
Cobertura
Soporte de mallas basadas en estándares y antenas inteligentes
Modulación adaptativa que permite sacrificar ancho de banda a cambio de mayor rango de alcance.
QoS (Quality of Service / Calidad de Servicio)
Grant/Request MAC permite vídeo y voz
Servicios de nivel diferenciados: E1/T1 para negocios, mejor esfuerzo para uso doméstico.
Coste y riesgo de investigación
Los equipos WiMAX-CertifiedFF (certificación de compatibilidad) permiten a los operadores comprar dispositivos de más de un vendedor.
