Al detalle la capa de red Ethernet LAN

Ethernet es la tecnología a nivel LAN que domina a nivel mundial. Ethernet desarrolla su funcionamiento en la capa de enlace de datos y en la física, Ethernet al igual que la mayoría de elementos en la red está guiada por estándares mundiales que definen aspectos de la red tales como el formato, la trama, etc.

 

Tomando como base los estándares IEEE 802.2 y 802.3 podemos verificar que Ethernet admite los siguientes anchos de banda:

• 10 Mb/s
• 100 Mb/s
• 1000 Mb/s (1 Gb/s)
• 10.000 Mb/s (10 Gb/s)
• 40.000 Mb/s (40 Gb/s)
• 100.000 Mb/s (100 Gb/s)

 

Así mismo Ethernet presenta dos subcapas que cumplen una función vital en su proceso, estas son:

• Subcapa LLC: Es la encargada de la correcta comunicación entre las capas superiores y las inferiores, ésta comunicación se da entre el software de red y el hardware del dispositivo.

• Subcapa MAC: Es la subcapa inferior de la capa de enlace de datos, esta MAC es implementada mediante hardware a través de la NIC y también es responsable del control de acceso al medio.

 

Ethernet funciona a través de tramas y éstas a su vez están compuestas por los siguientes elementos:

• Campo preámbulo y Delimitador de inicio: Son usados para sincronizar entre los dispositivos emisores y receptores
• Campo Dirección MAC de destino: Es el identificador del destinatario, la dirección MAC de la tr4ama se comparará con la dirección MAC del dispositivo si son idénticos se aceptará la trama.
• Campo Dirección MAC de origen: Identifica la NIC (Network Interfaz Card) desde la cual parte la trama.
• Campos Datos: En su interior están los datos encapsulados.
• Campo Secuencia de verificación de trama (FCS): Su uso es para detectar errores en una trama.

 

En la tecnología Ethernet la dirección MAC es uno de los aspectos más importantes ya que a través de ellas podemos definir claramente quién va a recibir los paquetes, las direcciones MAC usan numeración hexadecimal, esto quiere decir, que usa el sistema de numeración en base 16 (Números del 0 al 9 y letras de la A a la F). (En otros estudios se verán más detalladamente la numeración hexadecimal, cómo se realizan conversiones, etc)
Para ver la dirección MAC de un dispositivo podemos usar el comando:

ipconfig /all

Comando que muestra toda la información de conexión de red

 

 

Las direcciones MAC pueden ser representadas con los siguientes separadores:

• Guiones: 00-50-2F-4A-07-CD
• Dos puntos: 00:50:2F:4A:07:CD
• Puntos: 0050.2F4A.07CD

 

Dentro de un dispositivo host existen dos (2) direcciones principales que son:

• Dirección física (dirección MAC)
• Dirección lógica (Dirección IP)

 

Protocolo ARP

ARP se encarga de ayudar a que el nodo de envío encuentre la dirección MAC del destino en un enlace determinado.
Este protocolo ARP está basado en mensajes Ethernet de broadcast y unicast, los cuales son llamados, Solicitudes ARP y respuestas ARP.

 

Las funciones elementales de ARP las podemos determinar en:

• Resolución de direcciones Ipv4 a direcciones MAC
• Mantenimiento y gestión de una tabla de asignaciones

 

Recordemos que para que una trama pueda estar en la LAN es necesario que cuente con la MAC de destino de lo contrario no podría llegar a su destino original. Cuando se envía la trama, el nodo consulta una tabla que está en su memoria para ubicar la dirección de la capa de enlace que está asignada a la IPv4 de destino, esta tabla es conocida como tabla ARP y esta tabla se encuentra en la memoria Ram del dispositivo.

 

Para ver las tablas ARP activas en nuestro dispositivo usamos el comando:

show ip arp

Ver tablas ARP

 

Puedes ver más comandos Cisco Show en este tutorial.

 

Hoy en día vemos que la mayoría de las topologías usadas son en estrella y estrella extendida, lo cual no indica que los dispositivos por lo general se conectan a un switch ubicado en la capa 2 en la estructura punto a punto.

 

 

Recordemos que el switch determina cómo se gestionan las tramas de los datos que están ingresando mediante la tabla de direcciones MAC.

 

 

Como hemos podido analizar de un modo breve, debemos tener claro cómo es el funcionamiento de nuestros dispositivos y comprender la forma cómo los paquetes son entregados al dispositivo de destino.