Familia de protocolos IEEE 802

Introducción a 802IEEE 802 es un comité y grupo de estudio de

estándares perteneciente al Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), que actúa sobre Redes de Ordenadores, concretamente y según su propia definición sobre redes de área local (RAL, en inglés LAN) y redes de área metropolitana (MAN en inglés). También se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estándares que proponen, y algunos de los cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o Wi-Fi (IEEE 802.11).

Se centra en definir los niveles más bajos (según el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo), concretamente subdivide el segundo nivel, el de enlace, en dos subniveles, el de enlace lógico, recogido en 802.2, y el de acceso al medio. El resto de los estándares recogen tanto el nivel físico, como el subnivel de acceso al medio.

802.1La IEEE 802.1 es una norma de la IEEE pare Control de

Admisión de Red basada en puertos. Es parte del grupo de protocolos IEEE 802. Permite la autenticación de dispositivos pegados 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 (EPA– RFC 2284). El RFC 2284 ha sido declarado obsoleto en favor del RFC 3748.

802.1 está disponible en ciertos conmutadores de red alambrados y puede configurarse para autenticar nodos que están equipados con software suplicante. Esto elimina el acceso

no autorizado a la red al nivel de la capa de enlace de datos.

802.2

Estándar normaliza el control de enlace lógico (LLC). Este LLC ofrece servicios de "conexión lógica" a nivel de la capa 2.

Protocolo de LAN de IEEE que especifica una implementación de la subcapa LLC de la capa de enlace de datos. IEEE maneja errores, entramados, control de flujo y la interfaz de servicio de la capa de red (capa 3).

La comisión de proyecto IEEE 802.2 dividió el nivel de enlace de datos OSI en los subniveles LLC (control de enlace lógico) y MAC (Control de acceso al medio). Los procedimientos de control LLC son similares a los procedimientos HDLC.

802.3IEEE 802.3 es el nombre de un comité de

estandarización del IEEE y por extensión se denominan así los estándares por él producidos.

La primera versión fue un intento de 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 el de 10 Gigabits), 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

Versiones de 802.3

Estándar Ethernet Fecha Descripción

Ethernet experimental 1972 (patentado 1978 2.94 Mbit/s sobre cable coaxial en topología de bus. Ethernet II (DIX v2.0) 1982 10 Mbit/s sobre coaxial fino (thinnet) - La trama tiene un campo de tipo de

paquete. El protocolo IP usa este formato de trama sobre cualquier medio. IEEE 802.3 1983 10BASE5 10 Mbit/s sobre coaxial grueso (thicknet). Longitud máxima del segmento

500 metros - Igual que DIX salvo que el campo de Tipo se substituye por la longitud. 802.3a 1985 10BASE2 10 Mbit/s sobre coaxial fino (thinnet o cheapernet). Longitud máxima del segmento 185 metros 802.3b 1985 10BROAD36 802.3c 1985 Especificación de repetidores de 10 Mbit/s 802.3d 1987 FOIRL (Fiber-Optic Inter-Repeater Link) enlace de fibra óptica entre repetidores. 802.3e 1987 1BASE5 o StarLAN 802.3i 1990 10BASE-T 10 Mbit/s sobre par trenzado (UTP). Longitud máxima del segmento 100 metros. 802.3j 1993 10BASE-F 10 Mbit/s sobre fibra óptica. Longitud máxima del segmento 1000 metros802.3u 1995 100BASE-TX, 100BASE-T4, 100BASE-FX Fast Ethernet a 100 Mbit/s con auto-

negociación de velocidad. 802.3x 1997 Full Duplex (Transmisión y recepción simultáneos) y control de flujo.

802.3y 1998 100BASE-T2 100 Mbit/s sobre par trenzado (UTP). Longitud máxima del segmento 100 metros 802.3z 1998 1000BASE-X Ethernet de 1 Gbit/s sobre coaxial. 802.3ab 1999 1000BASE-T Ethernet de 1 Gbit/s sobre par trenzado 802.3ac 1998 Extensión de la trama máxima a 1522 bytes (para permitir las "Q-tag") Las Q-tag incluyen información para 802.1Q VLAN y manejan prioridades según el estándar 802.1p. 802.3ad 2000 Agregación de enlaces para enlaces gemelos. 802.3ae 2003 Ethernet a 10 Gbit/s ; 10GBASE-SR, 10GBASE-LR IEEE 802.3af 2003 Alimentación sobre Ethernet. 802.3ah 2004 Ethernet en el último kilómetro. 802.3ak 2004 10GBASE-CX4 Ethernet a 10 Gbit/s sobre cable bi-axial. 802.3an en proceso 10GBASE-T Ethernet a 10 Gbit/s sobre par trenzado (UTP) 802.3ap en proceso Ethernet de 1 y 10 Gbit/s sobre circuito impreso. 802.3aq en proceso 10GBASE-LRM Ethernet a 10 Gbit/s sobre fibra óptica multimodo.

802.3ar en proceso Gestión de Congestión 802.3as en proceso Extensión de la trama

802.4802.4 o Token Bus es un protocolo para redes de

área local análogo a Token Ring, pero en vez de estar destinado a topologías en anillo está diseñado para topologías en bus. Los nodos están conectados por cable coaxial y se organizan en un anillo virtual. En todo momento hay un testigo (token) que los nodos de la red se lo van pasando, y únicamente el nodo que tiene el testigo tiene permiso para transmitir. Si el nodo no tuviese que enviar ningún dato, el testigo es pasado al siguiente nodo del anillo virtual. Todos los nodos deben saber las direcciones de sus vecinos en el anillo, por lo que es necesario un protocolo que notifique si un nodo se desconecta del anillo, o las incorporaciones al mismo

802.5Arquitectura de red desarrollada

por IBM con topología lógica en anillo y técnica de acceso de paso de testigo. Cumple el estándar IEEE 802.5.El acceso al medio es determinista por el paso de testigo o token, como en Token Bus o FDDI, a diferencia de otras redes de acceso no determinístico (estocástico, como Ethernet).Estas redes alcanzan una velocidad máxima de transmisión que oscila entre los 4 y los 16 Mbps. Posteriormente el High Speed Token Ring (HSTR) elevó la velocidad a 100 Mbps.En desuso por la popularización de Ethernet.

Token Ring

802.6Entre las LAN y WAN se encuentran las MAN o Redes

de área metropolitana, normalizada por el 802.6. Esta es una red que cubre una ciudad completa, pero utiliza la tecnología desarrollada para la LAN. Las redes de televisión por cable (CATV), son ejemplos de MAN analógicas para el caso de distribución de televisión.

Red de área metropolitanas (MAN) Una red MAN es una red que se expande por pueblos o ciudades y se interconecta mediante diversas instalaciones públicas o privadas, como el sistema telefónico o los suplidores de sistemas de comunicación por microondas o medios ópticos.

802.7802.7 es el estándar que normaliza la Banda Ancha. En un

sentido general, Banda Ancha se refiere a la transmisión de datos en el cual se envían simultáneamente varias piezas de información, con el objeto de incrementar la velocidad de transmisión efectiva. En ingeniería de redes este término se utiliza también para los métodos en donde dos o más señales comparten un medio de transmisión.

Algunas de las variantes de los servicios de línea de abonado digital (del inglés Digital Subscriber Line, DSL) son de banda ancha en el sentido en que la información se envía sobre un canal y la voz por otro canal, pero compartiendo el mismo par de cables. Los módems analógicos que operan con velocidades mayores a 600 bps también son técnicamente banda ancha, pues obtienen velocidades de transmisión efectiva mayores usando muchos canales en donde la velocidad de cada canal se limita a 600 baudios. Por ejemplo, un modem de 2400 bps usa cuatro canales de 600 baudios. Este método de transmisión contrasta con la transmisión en banda base, en donde un tipo de señal usa todo el ancho de banda del medio de transmisión, como por ejemplo Ethernet 100BASE-T

802.8Este estándar define las características de las conexiones con fibra óptica, la

fibra óptica es una guía de ondas en forma de filamento, generalmente de vidrio (en realidad, de polisilicio), aunque también puede ser de materiales plásticos, capaz de guiar una potencia óptica (lumínica), generalmente introducida por un láser, o por un LED. Las fibras utilizadas en telecomunicación a largas distancias son siempre de vidrio, utilizándose las de plástico solo en algunas redes de ordenadores y otras aplicaciones de corta distancia, debido a que presentan mayor atenuación que las de cristal.

Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.

Así, en el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

La fibra óptica ha representado una revolución en el mundo de las telecomunicaciones, por cuanto ha desplazado a los cables de cobre para la transmisión de grandes cantidades de información, sea en forma de canales telefónicos, televisión, datos, etc.

802.9

Redes Integradas de Datos y Voz. El grupo de trabajo del IEEE 802.9 trabaja en la integración de tráfico de voz, datos y vídeo para las LAN 802 y Redes Digitales de Servicios Integrados (ISDN’s).Los nodos definidos en la especificación incluyen teléfonos, computadoras codificadores/decodificadores de vídeo (codecs). La especificación ha sido llamada Datos y Voz Integrados (IVD). El servicio provee un flujo multiplexado que puede llevar canales de información de datos y voz conectando dos estaciones sobre un cable de cobre en par trenzado. Varios tipos de diferentes de canales son definidos, incluyendo full duplex de 64 Kbps sin switcheo, circuito switcheado, o canales de paquete switcheado.

802.10• Mecanismos de Seguridad

y confidencialidad en Redes de Área Local.

• Este grupo trabaja en la definición de un modelo normalizado de seguridad que ínter opera sobre distintas redes eincorpora métodos de autentificación y de cifrado.

802.11

• Red local inalámbrica, también conocido como Wi-Fi.

• La familia 802.11 actualmente incluye seis técnicas de transmisión por modulación que utilizan todas los mismos protocolos.

802.11• Tipos de 802.11

– 802.11 legacy -- se transmiten por señales infrarrojas (IR) en la banda ISM a 2,4 GHz.

– 802.11b -- tiene una velocidad máxima de transmisión de 11 Mbit/s y utiliza el mismo método de acceso CSMA/CA definido en el estándar original

– 802.11a -- opera en la banda de 5 Ghz y utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM) con una velocidad máxima de 54 Mbit/s, lo que lo hace un estándar práctico para redes inalámbricas con velocidades reales de aproximadamente 20 Mbit/s.

– 802.11g -- Éste utiliza la banda de 2.4 Ghz (al igual que el estándar 802.11b) pero opera a una velocidad teórica máxima de 54 Mbit/s, o cerca de 24.7 Mbit/s de velocidad real de transferencia, similar a la del estándar 802.11a. Es compatible con el estándar b y utiliza las mismas frecuencias

– 802.11n – Es una nueva revisión de la 802.11. en la cual la velocidad real de transmisión podría llegar a los 500 Mbps.

802.12• Define la norma ethernet a 100

Mbps con el método de acceso de prioridad bajo demanda.

• las prioridades están disponibles para soportar la distribución en tiempo real de aplicaciones multimediales.

• cuando una estación necesita transmitir, envía una petición al concentrador.

• todas las transmisiones se dirigen a través del concentrador, que ofrece una conmutación rápida hacia el nodo destino.

• emisor y receptor son los únicos involucrados en las transmisiones, a diferencia del CSMA/CD donde la transmisión es difundida por toda la red.

• si dos estaciones de trabajo hacen la solicitud con la misma prioridad y al mismo tiempo, se van alternando para darles servicio.

802.14• Cable módems, es decir

módems para televisión por cable.

• El grupo del estándar de la IEEE 802.14 define el protocolo de Capa Física y Control de Acceso al Medio (MAC) de redes usando cables Híbridos Fibra Óptica/Coaxial (HFC).

• Está caracterizado para crear estándares para transportar información sobre el cable tradicional de redes de TV. La arquitectura especifica un híbrido fibra óptica/coaxial que puede abarcar un radio de 80 kilómetros desde la cabecera.

802.15• Red de área personal

inalámbrica, que viene a ser Bluetooth.

• Permite que dispositivos inalámbricos portátiles como PCs, PDAs, teléfonos, pagers, entre otros, puedan comunicarse e interoperar uno con el otro.

• Bluetooth no puede coexistir con una red inalámbrica 802.11x, de alguna manera la IEEE definió este estándar para permitir la interoperatibilidad de las redes inalámbricas LAN con las redes tipo PAN.

802.15• Tipos:

– TG3a – Tiene una gran velocidad para aplicaciones con imágenes y elementos multimedia.

– TG3b – Es una variación la cual incluye Optimización, corrección de errores, resolver ambigüedades, etc.

– TG3c – Trabaja en un nuevo rango 57-64 GHz. Coexiste con las demás 802.11.

– TG4a – El principal interés de este tipo es proporcionar comunicación y alta precisión a la línea, permitir alta tasa de transferencia, un menor consumo de energía y de coste. Opera en la banda de 2.4GHz

– TG4b – Variación que incluye resolución de ambigüedades, reducir la complejidad innecesaria, aumento de la flexibilidad y seguridad de contraseñas, etc.

– TG5 – Está determinada para caracterizar los mecanismos necesarios que está presentes en el PHY y la MAC para WPANs, para permitir las conexiones de redes.

802.16• Acceso inalámbrico de

Banda Ancha, también llamada WiMAX, para acceso inalámbrico desde casa.

• WiMAX es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (802.16d) diseñado para ser utilizado en el área metropolitana o MAN proporcionando accesos concurrentes en áreas de hasta 48 kilómetros de radio y a velocidades de hasta 70 Mbps, utilizando tecnología portátil LMDS.

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.

• Tipos– 802.17-2004 Base Standard –

Definido por PAR (Solicitud de autorización para la protección) y la descripción de LMSC 5 Criterio

– 802.17a-2004 Amendment – Se define como que soporta el servicio interno Sublayer

– Entre otros tipos activos se encuentran

• 802.17b Amendment • 802.17 Maintenance• 802.17 Interpretations

802.18• Grupo de Asesoría

Técnica sobre Normativas de Radio.

• Las principales características son:– Regulación de la

actividad de la radio en los niveles tanto nacionales como internacionales.

– Monitorización

802.19• Grupo de Asesoría

Técnica sobre Coexistencia.

• Desarrollará y mantendrá la política que define las responsabilidades de la 802, para dirigir las cuestiones de coexistencia con normas existentes y otras normas en el desarrollo.

802.20• Acceso inalámbrico

de Banda ancha móvil, que viene a ser como el 16 pero en movimiento.

• Consiste en desarrollar la especificación para un paquete eficiente, el interfaz de aire, debido a que es optimizado para el transporte de servicios IP.

802.21• Interoperabilidad

independiente del medio

• Desarrolla normas para permitir la interoperabilidad entre la red.

802.22• Red inalámbrica de

área regional.• Debe desarrollar un

estándar basado en radio PHY/ MAC/ interfaz de aire para el empleo de dispositivos exentos de licencia sobre una base no-entrometida en el espectro que es asignado al Servicio de Difusión de TV.