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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Las redes de área local

Juan Manuel Orduña Huertas

Redes de Transmisión de Datos - Curso 2011/2012

Juan.Orduna@uv.es Redes de Transmisión de Datos - Tema 4

Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Juan.Orduna@uv.es Redes de Transmisión de Datos - Tema 4

Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Estándares de la capa física de la 802.3

Nombre Cable Long. segmento Nodos/seg10-Base-5 Coaxial grueso (10 mm.) 500 m. 10010-Base-2 Coaxial fino (10 mm.) 185 m. 3010-Base-T Par Trenzado 100 m. 1024

10-Base-FP Fibra óptica 1000 m. 102410-Base-FL Fibra óptica 2000 m.10-Base-FB Fibra óptica 2000 m.

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Tipos de cableados IEEE 802.3

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Normas 802.3u para la capa física

Nombre Cable Long. segmento Características100-Base-T4 Par trenzado 100 m. 4pares UTP cat. 3 o Cat. 5100-Base-TX Par trenzado 100 m. Cable UTP categoría 5 o STP100-Base-FX Fibra óptica 2000 m. Full dúplex a 100 Mbps

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

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Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Configuración Gigabit Ethernet

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

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Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Configuraciones red Wifi

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Problemática enlace inalámbrico

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

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Exploración puntos de acceso (SSID)

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Normas de capa física 802.11

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

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Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Arquitectura Bluetooth

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Aplicaciones Bluetooth

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

Pila de protocolos Bluetooth

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Medio multidifusión

Primeras LAN (IEEE 802.3):1 Sólo una máquina puede estar transmitiendo a la vez.2 De lo contrario,colisión3 No hay canales secundarios4 Control de acceso distribuido

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

Tipos

De contiendaReservaRotación circular

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

CSMA 1-persistente

1 La estación escucha el medio (comprueba portadora).2 Si está libre (no hay portadora) entonces transmite una

trama.3 Si canal ocupado, espera hasta que portadora

desaparece. Entonces, transmite una trama.4 Si colisión, espera un tiempo aleatorio y comienza de

nuevo el algoritmo.

Principal parámetro de rendimiento: retardo depropagación.Existen colisiones aunque el retardo sea nulo

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

CSMA No persistente

1 La estación escucha el medio (comprueba portadora).2 Si está libre (no hay portadora) entonces transmite una

trama.3 Si canal ocupado, espera tiempo aleatorio y comienza de

nuevo.

Mejor utilización del canal, pero mayor retardo en el envíode tramas.

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

CSMA p-persistente

1 Tiempo ranurado.2 La estación escucha el medio (comprueba portadora).3 Si está libre (no hay portadora) transmite una trama con

probailidad p y se espera hasta siguiente trama conprobabilidad q = 1 − p.

4 Si en esa ranura el canal también está libre, la estacióntransmite o se espera nuevamente con probabilidades p yq, respectivamente.

5 El proceso se repite hasta que la trama se transmite ohasta que el canal está ocupado. En este último caso, laestación espera un tiempo aleatorio y comienza de nuevoel algoritmo.

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

Diferencias con CSMA

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

Estados del canal

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

Detección de colisión en el peor caso

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Modelo de referencia IEEE 802

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Algunos comités de trabajo IEEE 802

802: Arquitectura y cuestiones generales802.1: Aspectos comunes: puentes, redes localesvirtuales, etc.802.2: Logical Link Control (LLC)802.3: Redes CSMA/CD (Ethernet)802.5: Redes Token Ring802.10: Seguridad en LAN/MAN802.11: LANs inalámbricas802.12: Redes Demand Priority (100VG-AnyLAN)802.14: Redes de TV por cable802.15: Redes Bluetooth802.16: Redes WiMax

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

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2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Subcapa MAC de la 802.3: Formatos de trama

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Diferencias

Extensión de la portadora: La trama resultante tiene unaduración equivalente a 4.096 bitsRáfagas de tramas: Permitir la transmisión consecutiva devarias tramas cortas sin necesidad de dejar el control delCSMA/CD.

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Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Contenido1 Capa física de las redes de área local (LAN)

Capa física de la norma IEEE 802.3 (ETHERNET)Capa física de la norma IEEE 802.3u (Fast Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)Capa física de la norma IEEE 802.11 (Wireless LAN)Capa física de la norma IEEE 802.15 (Bluetooth)

2 Problemática de acceso al medio3 Protocolos de red de área local

CSMA persistente y no persistenteCSMA con deteccción de colisiones

4 Norma IEEE 802 para redes de área localNorma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Problemas de la estación expuesta y estación oculta

A <—10m.—> B <—10m.—> C <—10m.—> D

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Detección de canal virtual usando CSMA/CA

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Capa física de las redes de área local (LAN)Problemática de acceso al medio

Protocolos de red de área localNorma IEEE 802 para redes de área local

Norma IEEE 802.3 y EthernetSubcapa MAC de la IEEE 802.3z (Gigabit Ethernet)NORMA IEEE 802.11 (Wifi)

Ráfagas de fragmentos

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Apéndice Lecturas recomendadas

Bibliografía I

Andrew S. Tanenbaum, “Redes de Computadores”, Ed.Prentice Hall, 4a. ed., 2003

William Stallings, “Comunicaciones y redes decomputadores”, Ed. Prentice Hall, 7a ed., 2004

James F. Kurose, Keith W. Ross, “Redes de computadoras.Un enfoque descendente”, Ed. Addison-Wesley, 5a ed.,2010

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