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Ethernet y dominios de colisión
Section titled “Ethernet y dominios de colisión”Ethernet
Section titled “Ethernet”Ethernet es una tecnología de LAN estandarizada por IEEE 802.3. Define cómo se conectan los equipos por cable y cómo se envían los datos entre ellos en una red local.
Dónde encaja en el modelo OSI
Section titled “Dónde encaja en el modelo OSI”Ethernet trabaja en las dos capas inferiores:
| Capa | Qué define Ethernet |
|---|---|
| 1. Física | Medio (cobre, fibra), conectores (RJ45), señales y velocidades (10/100/1000 Mbps, 10 Gbps…) |
| 2. Enlace | Direcciones MAC y formato de las tramas |
Subcapas de enlace en IEEE 802
Section titled “Subcapas de enlace en IEEE 802”IEEE divide la capa de enlace en dos subcapas:
| Subcapa | Función | ¿Común a todas las tecnologías? |
|---|---|---|
| LLC (802.2) | Interfaz hacia la capa de red | Sí |
| MAC | Direccionamiento y control de acceso al medio | No, depende de la tecnología |
Tecnologías LAN que usan este esquema
Section titled “Tecnologías LAN que usan este esquema”| Estándar | Tecnología | Medio |
|---|---|---|
| 802.3 | Ethernet | Cable (cobre/fibra) |
| 802.11 | Wi-Fi | Radio |
Comparten LLC, pero cambian la subcapa MAC y la capa física.
La trama Ethernet (Ethernet II)
Section titled “La trama Ethernet (Ethernet II)”.png)
La trama mínima es de 64 bytes. Si hay menos datos, se rellena (padding).
Dominio de colisión y control de acceso al medio
Section titled “Dominio de colisión y control de acceso al medio”uno es el problema y el otro la solución.
El problema: dominio de colisión
Section titled “El problema: dominio de colisión”Parte de la red donde dos equipos pueden transmitir a la vez y provocar una colisión.
La solución: CSMA (Carrier Sense Multiple Access)
Section titled “La solución: CSMA (Carrier Sense Multiple Access)”La idea base es escuchar antes de transmitir.
| Variante | Dónde se usa | Qué hace |
|---|---|---|
| CSMA/CD (Collision Detection) | Ethernet cableado half-duplex | Detecta la colisión mientras transmite |
| CSMA/CA (Collision Avoidance) | Wi-Fi | Intenta evitarla, porque detectar una colisión mientras se transmite es muy difícil en radio |
Funcionamiento de CSMA/CD:
- Escucha el medio.
- Si está libre, transmite.
- Si detecta colisión, envía una señal de jam.
- Espera un tiempo aleatorio (backoff exponencial) y reintenta.
Dominios por dispositivo
Section titled “Dominios por dispositivo”Con switches y full-duplex, las colisiones prácticamente desaparecen y CSMA/CD ya casi no se usa.
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El switch separa dominios de colisión, pero no de broadcast. Eso lo hace el router (o las VLANs).
Ver el enlace y la MAC
Section titled “Ver el enlace y la MAC”# Linuxip -br link # interfaces y MACethtool eth0 # velocidad, duplex, enlaceethtool -S eth0 # contadores y erroresip neigh # tabla ARP# Windowsgetmac /v # MAC de cada adaptadorarp -a # tabla ARPSeguridad
Section titled “Seguridad”| Dispositivo | Comportamiento | Riesgo |
|---|---|---|
| Hub | Reenvía todo a todos los puertos | Cualquier equipo conectado puede capturar el tráfico de los demás (sniffing trivial) |
| Switch | Aprende MACs y reenvía solo por el puerto destino | Mejor, pero no es una defensa completa |
Ataques habituales contra un switch:
- MAC flooding: satura la tabla CAM y el switch pasa a reenviar a todos los puertos.
- ARP spoofing: envenena la caché ARP para hacer man-in-the-middle.
- VLAN hopping y manipulación de STP.
Defensas: port security, DHCP snooping, Dynamic ARP Inspection, 802.1X y segmentación con VLANs.