2coleccion ejercicios ix-5629

INTERCONEXIÓN DE REDES
Colección de ejercicios
Enrica Zola
--- Septiembre de 2015 ---

2 | P a g e
NOTA IMPORTANTE – Esta colección de ejercicios recoge algunos ejercicios que se trabajan durante las
clases de la asignatura de “Interconexión de Redes” del curso 2A del Grado de Ingeniería Telemática y de
Sistemas de la Escuela de Ingeniería de Telecomunicación y Aerospacial de Castelldefels (EETAC) de la UPC.
Algunos ejercicios estaban ya presentes en la Colección de Ejercicios de la asignatura de Arquitecturas
Telemáticas impartida en el curso 2B de Ingeniería Técnica de Telecomunicación, especialidad Telemática, de
la EPSC. Dicha colección fue publicada en 2010 por los profesores Lluís Casals Ibáñez y Enrica Zola, del
Departamento de Ingeniería Telemática de la UPC y está disponible online: http://ocw.upc.edu/curs/E5030-
2010/22.
Primera edición: febrero de 2011.
Segunda edición: septiembre de 2011.
Tercera edición: febrero de 2012.
Cuarta edición: septiembre de 2012.
Quinta edición: febrero de 2013.
Sexta edición: septiembre de 2014.
Séptima edición: septiembre de 2015.

3 | P a g e
ÍNDICE
Índice ___________________________________________________________________________ 3
1 INTRODUCCIÓN A LA INTERCONEXIÓN ____________________________________________ 5
1.1 Introducción a los conceptos de colisión y de propagación de la señal _____________________ 5
1.2 Dominio de colisión y de broadcast __________________________________________________ 7
1.3 Subnetting _____________________________________________________________________
10
2 Redes de área local __________________________________________________________ 17
2.1 Arquitectura de red _____________________________________________________________
17
2.2 Nivel LLC ______________________________________________________________________
21
3 Ethernet ___________________________________________________________________ 23
3.1 Primitivas de servicio y formatos de las tramas _______________________________________
23
3.2 Análisis de tramas Ethernet _______________________________________________________
25
3.3 Protocolo de acceso al medio _____________________________________________________
29
4 Dispositivos de interconexión __________________________________________________ 31
4.1 Retardo de propagación __________________________________________________________
31
4.2 Reenvío de tramas y tabla SAT ____________________________________________________
33
4.3 Colisiones y retardos ____________________________________________________________
35
4.4 Dimensionado de los enlaces y cálculo del backplane __________________________________
36
5 Spanning tree protocol ________________________________________________________ 37
5.1 Fundamentos del algoritmo Spanning Tree __________________________________________
38
5.2 Cambio de topología
_____________________________________________________________
44
5.3 STP y aprendizaje de las direcciones MAC en las SAT de los puentes ______________________
50
6 Lan Virtuales ________________________________________________________________ 57
6.1 Dominios de colisión y de broadcast; tipos de enlaces VLAN ____________________________
57
6.2 Comunicación entre VLANs _______________________________________________________
63
7 FAST Y GIGABIT ETHERNET
_____________________________________________________ 67
7.1 Eficiencia de canal y eficiencia de trama _____________________________________________
67
7.2 Arquitectura de red y primitivas de servicio __________________________________________
70
8 REDES DE ÁREA LOCAL INALAMBRÍCAS ___________________________________________ 73
8.1 Dominio de colisión en WLAN y configuración de canales _______________________________
73
8.2 Mecanismo de acceso al medio y eficiencia __________________________________________
75
9 MECANISMOS DE ACCESO AL MEDIO ____________________________________________ 81
9.1 Aloha puro y Aloha ranurado ______________________________________________________
81
9.2 Familia CSMA __________________________________________________________________
83

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9.3 Comparación de las prestaciones de diferentes protocolos _____________________________
85
9.4 Acceso al medio y propagación de tramas ___________________________________________
88
10 EJERCICIOS DE FINAL DE CURSO
_________________________________________________ 93
11 EJEMPLO DE EXAMEN PARCIAL ________________________________________________ 101
12 EJEMPLO DE EXAMEN FINAL __________________________________________________ 105

Interconexión de redes Tema 1 Introducción a la interconexión
5 | P a g e
1 INTRODUCCIÓN A LA INTERCONEXIÓN
1.1 Introducción a los conceptos de colisión y de propagación de la
señal
Ejercicio 1.1.1
Hay dos estaciones, A y B, en los extremos opuestos de un bus de 2 km de longitud. La tasa de transmisión
de las estaciones es de 10 Mbps. La longitud de las tramas que se envían es de 10 bytes. En el instante inicial
t=0, ambas estaciones empiezan a transmitir una trama a la otra estación. La velocidad de propagación es de
dos tercios la de la luz (2x108
m/s. Responder a las preguntas siguientes:
1. ¿Hay colisión entre las tramas? ¿Dónde? Justificar la respuesta completando el dibujo.
Figura 1.1.1
2. Si el medio es half dúplex, ¿hay alguna estación que reciba bien la trama que le envía la otra estación?
Y si el medio fuese full dúplex? Justificar las respuestas.
3. Si el tiempo de transmisión de la trama que envía A fuese 12 µs, ¿cambiaría algo con respecto a las
consideraciones del apartado 1 y 2?
4. Considerando el caso inicial (A y B envían una trama de 10 bytes), si entre las dos estaciones, A y B,
hay una tercera estación, C, que comparte el bus, ¿C recibe bien las tramas que se intercambian las
otras estaciones? Razonar la respuesta en función de la posición de C con respecto a las otras
estaciones.
Ejercicio 1.1.2
Considerar la red inalámbrica de la Figura 1.1.2: hay 4 estaciones que tienen un alcance de 50 metros. El
tiempo de transmisión es fijo e igual a 1 s; la velocidad de propagación en el aire es igual a la velocidad de la
luz (3x108
m/s). Para simplificar, suponer que las comunicaciones son half dúplex y que las estaciones
descartan las tramas cuando se produzca una colisión.
Suponiendo que en el mismo instante de tiempo (sea t=0) B envía una trama de broadcast a todas las
estaciones de la red y D envía una trama a C, responder a las siguientes preguntas:
1. ¿Qué estaciones de la red reciben la trama de B? ¿Cuáles la descartan? Razonar la respuesta.
2. ¿C recibe correctamente la trama que D le envía? Razonar la respuesta.
A B
2km
t = 0 t = 0
Distancia (en metros o km)
T
ie
m
p
o
(e
n
s
e
g
u
n
d
o
s
)
A B
2km
t = 0 t = 0
T
ie
m
p
o
(e
n
s
e
g
u
n
d
o
s
)

6 | P a g e
Figura 1.1.2
Ejercicio 1.1.3
Una LAN con topología en bus tiene cuatro estaciones, A, B, C y D, distribuidas sobre el bus cada 500 m, con
la estación A en un extremo y la estación D en el otro extremo. La velocidad de transmisión en el medio es de
10 Mbps. Si A y D transmiten una trama en el instante t = T1, ¿cuál es la mínima longitud permitida a la trama
de A para que B “vea” colisión entre las dos tramas? Suponer que la velocidad de propagación es de dos tercios
la de la luz.
Ejercicio 1.1.4
Consideremos un bus compartido con tres estaciones (A, B y C) en half dúplex a una velocidad de transmisión
vt = 100Mbps. La Figura 1.1.3 representa la configuración de esta LAN.
En el instante de tiempo t=0, la estación A envía una trama con destino C, y en el instante de tiempo t=2 s, la
estación B envía una trama con destino A. Si la velocidad de propagación del bus es de 2x105
km/s, ¿cuál es
la máxima longitud de trama que puede enviar la estación A para que los receptores puedan recibir bien los
datos?
Figura 1.1.3
Ejercicio 1.1.5
Considerar una red con 3 estaciones A, B y C conectadas a través de un HUB. La distancia entre A y B es de
1500 metros, entre A y C 1200 metros y entre B y C 700 metros. La tasa del canal es de 100 Mbps. La velocidad
de propagación del medio de comunicación es de 2x105
km/s. Para simplificar, consideremos que el HUB no
introduce retardo en la propagación de la señal.
Si A transmite una trama “L(A_B)” con destino B, C transmite una trama “L(C-B)” con destino B en el mismo
instante de tiempo t=0, ¿cuál puede ser la longitud máxima de la trama L(C-B) para que el destino la reciba
bien?
50 m
A
B C
D
50 m
50 m
50 m
A B
100 m
t = 0
C
t = 0
100 m
A B
100 m
t = 0
C
t = 0
100 m

7 | P a g e
1.2 Dominio de colisión y de broadcast
Ejercicio 1.2.1
En relación a las redes mostradas a continuación, determinar el/los dominio/s de colisión y de broadcast de
nivel 2. Considerar que la red es half dúplex.
Caso 1.
Figura 1.2.1
Caso 2.
Figura 1.2.2
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
50 m
Retardo NIC Ethernet : 1 s
Retardo repetidor/HUB Ethernet : 2 s
Retardo UTP: 0,556 s / 100 m
Retardo Fibra òptica: 0,5 s / 100 m
UTP
25 m
Hub
Hub
Hub
Hub Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
25 m
UTP
100 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
100 m
UTP
70 m
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
25 m
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
25 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
100 m
Switch
Switch
Switch
Switch
Retardo NIC Ethernet: 1 s
Retardo repetidor/HUB Ethernet: 2 s
Retardo fibra òptica: 0,5 s / 100 m
Retardo NIC switch: 0,5 s
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
100 m
UTP
70 m

8 | P a g e
Caso 3.
Figura 1.2.3
Caso 4.
Figura 1.2.4
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Switch
Switch
Switch
Switch
Hub
Hub
Hub
Hub
Switch
Switch
Switch
Switch
UTP 100 m F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m
UTP
100 m
UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
1 PUENTE 2
HUB HUB REPETIDOR
A
B
C
D
E
G
F
50 m 100 m
50 m
50 m
100 m
150 m 150 m
200 m
150 m
300 m
1 PUENTE 2
HUB HUB REPETIDOR
A
B
C
D
E
G
F
50 m 100 m
50 m
50 m
100 m
150 m 150 m
200 m
150 m
300 m

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Ejercicio 1.2.2
Figura 1.2.5
Supongamos que tenemos la red half dúplex de la Figura 1.2.5.
1. Si la estación D transmite, ¿hasta dónde llegará su señal física?
2. Si la estación A transmite una PDU de nivel 2 a B, ¿cuántas estaciones podrán transmitir al mismo
tiempo?
3. Si la estación H transmite una PDU de nivel 2 a D, ¿la estación F podría transmitir al mismo tiempo una
PDU a B? y a I?
4. Si la estación H transmite una PDU de nivel 2 a B, ¿la estación C podrá transmitir al mismo tiempo una
trama a A? y a D?
Estación A
Switch Repeater 1 Repeater 2 Puente
Estación B
Estación C
Estación E
Estación D Estación F Estación G
Estación H Estación I
Estación A
Switch Repeater 1 Repeater 2 Puente
Estación B
Estación C
Estación E
Estación D Estación F Estación G
Estación H Estación I

10
1.3 Subnetting
Ejercicio 1.3.1
¿Qué tipo de direcciones (red, máquina o broadcast) son las siguientes direcciones IP y a qué subred
pertenecen si tenemos una máscara de subred 255.255.224.0??
1. 64.128.255.255
2. 64.255.128.255
3. 64.128.128.0
4. 64.255.255.0
5. 64.255.223.255
6. 64.255.239.255
Ejercicio 1.3.2
¿Qué tipo de direcciones (red, máquina o broadcast) son las siguientes direcciones IP y a qué subred
pertenecen si tenemos una máscara de subred 255.240.0.0??
1. 64.128.255.255
2. 64.255.255.255
3. 64.240.128.0
4. 64.224.0.0
5. 64.224.255.255
6. 64. 252.0.0
7. 64.128.0.0
Ejercicio 1.3.3
Disponemos de la siguiente dirección de red 130.90.0.0. ¿Cuántas subredes podríamos definir, si
consideramos que cada una tiene que identificar 6 máquinas (ordenadores e impresoras)? Razonar vuestra
respuesta.
Ejercicio 1.3.4
Disponemos de la siguiente dirección de red 135.0.0.0. ¿Cuántas subredes podríamos definir, si consideramos
que cada una tiene que identificar 126 máquinas (ordenadores e impresoras)? Razonar vuestra respuesta.
Ejercicio 1.3.5
Disponemos de la siguiente dirección de red 213.0.0.0. ¿Cuántas subredes podríamos definir, si consideramos
que cada una tiene que identificar 6 máquinas (ordenadores e impresoras)? Razonar vuestra respuesta.
Ejercicio 1.3.6
Disponemos de la siguiente dirección de red 133.68.96.0/19.
1. ¿Cuántas máquinas (ordenadores, impresoras, …) podemos identificar en esta red?
2. Indicar la dirección del router.
3. Indicar la dirección de broadcast.

11
Ejercicio 1.3.7
Una empresa dispone de 80 máquinas a las que se deben asignar direcciones IP. El administrador de la
empresa dispone del rango 195.89.98.0. Se plantea una distribución que permita disponer de cuatro subredes,
con 20 máquinas por subred, tal como muestra la Figura 1.3.1.
Figura 1.3.1
1. ¿A qué clase de direcciones IP pertenecen las direcciones de máquina de la empresa?
2. ¿Cuál es la dirección de broadcast de la red?
3. Plantee una asignación de direcciones IP que permita la división en las subredes indicadas. Por cada
subred debéis indicar:
 rango de direcciones de cada subred
 dirección de subred y dirección de broadcast de la subred
 direcciones y máscaras de subred que asignáis a las máquinas y al router
Considere dos opciones:
a) siguiendo la normativa del RFC 950
b) prescindiendo de las restricciones del RFC 950
4. ¿Cuántas direcciones del rango 195.89.98.0 no se podrán utilizar a causa de la división en subredes?
(considere las dos opciones a) y b) del apartado anterior).
A partir de ahora, se considera que la caché ARP de todos los dispositivos de la Figura 1.3.1 se vacía justo
antes de llevar a cabo cualquier comunicación.
5. Supongamos que la máquina A tiene la máscara 255.255.255.0. En dichas condiciones, si la máquina
A envía datos a la C, ¿ésta última puede recibir los datos?
6. Lo mismo que el apartado anterior, pero en el caso que A envíe datos a B.
7. Si A quiere enviar una petición de descarga de la página web de Google, será posible que dicha petición
llegue al servidor de Google? (asuma que la dirección IP de Google sea 66.249.93.99)
8. En los puntos 5, 6 y 7, ¿ha sido necesario tener en cuenta la máscara de subnetting del destinatario?

12
Ejercicio 1.3.8
Una empresa dispone de 72 máquinas a las que se deben asignar direcciones IP. El administrador de la
empresa dispone del rango 195.89.0.0. Se plantea una distribución que permita disponer de tres subredes, con
24 máquinas por subred.
1. Se plantea una asignación de direcciones IP que permita la división en las subredes indicadas. Por cada
subred debéis indicar:
 rango de direcciones de cada subred
 dirección de subred y dirección de broadcast de la subred
 direcciones y máscaras de subred que asignáis a las máquinas y al router
Considere una asignación pudiendo prescindir de las restricciones del RFC 950.
Considere dos opciones:
a) siguiendo el planteamiento del ejercicio anterior (1.3.1)
b) queremos preservar las direcciones de red para posibles ampliaciones futuras
2. ¿Cuántas direcciones del rango 195.89.0.0 no se podrán utilizar a causa de la división en subredes?
(se consideren las dos opciones a) y b) del apartado anterior)
A partir de ahora, se considera que la caché ARP de todos los dispositivos se vacía justo antes de llevar a
cabo cualquier comunicación.
3. Supongamos que la máquina A tiene la máscara 255.255.255.0. En dichas condiciones, si la máquina
A (subred 1) envía datos a la C (subred 2), ésta última puede recibir los datos?
4. Lo mismo que el apartado anterior, pero en el caso que A (subred 1) envíe datos a B (subred 1).
5. Si A quiere enviar una petición de descarga de la página web de Google, será posible que dicha petición
llegue al servidor de Google? (asuma que la dirección IP de Google sea 66.249.93.99)
6. En los puntos 3, 4 y 5, ¿ha sido necesario tener en cuenta la máscara de subnetting del destinatario?

13
Ejercicio 1.3.9
Queremos construir 6 subredes a partir de la red de clase C 193.105.10.0. Llenar la Tabla 1.3.1 con los datos
de las subredes y justificar brevemente los resultados obtenidos.
Dir. red Rango direcciones Máscara Direcciones de broadcast
Tabla 1.3.1
Ejercicio 1.3.10
RIPE nos ha concedido el siguiente rango de direcciones públicas: 212.92.32.0/24. Necesitamos montar 4
redes de 60 hosts cada una.
1. ¿Qué máscara deberemos aplicar?
2. Decir las direcciones de red y de broadcast de cada subred.
3. Haz un esquema de la red suponiendo que tan sólo interviene un router en nuestro escenario y coloca
para cada host su dirección IP, su máscara y su puerto de enlace.
4. ¿Cuántas IP libres nos quedan en cada subred?
Ejercicio 1.3.11
Disponemos del escenario dibujado en la Figura 1.3.2, compuesto por 4 routers. Nos piden que hagamos
direccionamiento IP. Para hacerlo, el administrador de las direcciones IP nos proporciona la red
192.168.50.16/28.
Figura 1.3.2
1. ¿Qué dirección de red y de broadcast de cada subred ponemos? Indica también el rango de direcciones.
2. Coloca en el mismo esquema las direcciones IP de cada interficie de cada router y sus máscaras en
notación prefijo.

14
Ejercicio 1.3.12
Disponemos de la siguiente dirección pública: 196.196.10.0/26 y hemos de proveer direcciones a la topología
de la Figura 1.3.3.
Figura 1.3.3
La LAN A y la LAN B tienen 10 máquinas y necesitamos utilizar nuestras direcciones también en el enlace entre
ellas.
1. Haz el direccionamiento necesario para esta red teniendo en cuenta que queremos preservar al máximo
nuestras IP para poder en un futuro crear nuevas redes.
2. Coloca en el mismo esquema las direcciones, máscaras y puertos de enlace que consideres oportunos.
Ejercicio 1.3.13
Disponemos del escenario dibujado en la Figura 1.3.4 y nos piden que hagamos direccionamiento IP. Para
hacerlo, el administrador de las direcciones IP nos proporciona la red 10.20.30.192/27.
En la LAN A hay 5 estaciones, en la LAN B 2 estaciones y en la LAN C 6 estaciones, y las tres LAN están
conectadas a un único router.
1. Indicar las direcciones de red y de broadcast de cada subred, así como el rango de direcciones.
2. Indicar las direcciones IP de cada máquina, incluida la dirección IP asignada al router y sus máscaras
en notación prefijo.
Figura 1.3.4
Lan A Lan B

15
Ejercicio 1.3.14
Disponemos de la siguiente dirección IP: 140.25.0.0/16. En nuestra oficina necesitamos crear diferentes
subredes según el esquema siguiente.
 Hay 8 directores (A, B, C, D, E, F, G, H) que tienen, cada uno, a su cargo, un número igual de
empleados.
 El director B tendrá que administrar 32 repartos (B1, B2, B3, …, B32).
 El director G tendrá 16 repartos (G1, G2, G3, …, G16).
 En el reparto G15 se quiere, además, repartir las tareas entre 8 jefes de línea (G15_A, G15_B, …,
G15_H).
Cada trabajador repartido en esos grupos dispondrá de un ordenador. En el futuro el número de directores,
repartos y jefes de línea no aumentará.
1. Se requiere un direccionamiento apropiado para esta empresa, cuya estructura se puede resumir con
el esquema de la Figura 1.3.5.
2. ¿Cuántos empleados puede tener cada jefe de línea según este esquema, si consideramos que cada
empleado tiene un ordenador que ha de pertenecer a la subred de su jefe?
3. Indicar la dirección del router, de broadcast y de un trabajador de la red G15_G.
Figura 1.3.5
Ejercicio 1.3.14
Disponemos del escenario dibujado en la Figura 2 y nos piden que hagamos el direccionamiento IP. Para
hacerlo, el administrador de las direcciones IP nos proporciona la red 200.123.0.128/25.
 En la LAN A hay 25 estaciones conectadas al router 1;
 En la LAN B hay 14 estaciones conectadas al router 1;
 En la LAN C hay 2 routers;
 En la LAN D hay 2 routers;
 En la LAN E hay 2 routers
 En la LAN F hay 9 estaciones conectadas al router 2.
140.25.0.0/16
A B C D E F G H
1 2 3 … 31 32 1 2 3 … 15 16
A B C D E F G H

16
Figura 1.3.6
Se prevé que en un futuro en estas subredes no se incrementará el número de estaciones, por lo que se pide
una asignación óptima. No se pide seguir el RFC 950.
1. De cada subred, indicar: la dirección de red, la máscara y la dirección de broadcast.
Dirección de red Máscara Dirección de broadcast
LAN A
LAN B
LAN C
LAN D
LAN E
LAN F
2. Indicar el rango de direcciones que quedan libres para el futuro en cada subred.
LAN A
LAN B
LAN C
LAN D
LAN E
LAN F
LAN A
LAN B
LAN F
ROUTER 1 ROUTER 2
LAN E
ROUTER 3
LAN C
LAN D

Interconexión de redes Tema 2 Redes de área local
17
2 REDES DE ÁREA LOCAL
2.1 Arquitectura de red
Ejercicio 2.1.1
Consideremos la red de la Figura 2.1.1.
Caso 1. Paquete dirigido a un nodo de la misma LAN.
Supongamos que la estación A1 envíe un paquete IP a la estación A2.
1. ¿Qué direcciones se indicarán en el/los paquete/s? ¿Qué direcciones en la/s trama/s?
2. ¿Qué dispositivos recibirán la/s trama/s? ¿Qué dispositivos recibirán el/los paquete/s?
Caso 2. Paquete dirigido a un nodo fuera de la LAN.
Supongamos que la estación A1 envíe un paquete IP a la estación B3.
1. ¿Qué direcciones se indicarán en el/los paquete/s? ¿Qué direcciones en la/s trama/s?
2. ¿Qué dispositivos recibirán la/s trama/s? ¿Qué dispositivos recibirán el/los paquete/s?
Figura 2.1.1
Ejercicio 2.1.1
Consideremos la red de la Figura 2.1.1.
1. Si la estación B1 envía un paquete IP a la estación B3, indica en la siguiente tabla a qué dispositivos
pertenecen las direcciones MAC e IP que van en la/s trama/s y en el/los paquete/s que envía B1.
Enlace B1-Switch
@MAC origen @MAC destino @IP origen @IP destino
2. Supongamos que la estación A1 envíe un paquete IP a B2. Completa la siguiente tabla, indicando a qué
dispositivos pertenecen las direcciones MAC e IP que van en la/s trama/s y en el/los paquete/s que se
envían en cada uno de los enlaces que atraviesa la transmisión.

18
Enlace A1-Switch Enlace Router 1- Switch Enlace Switch – B2
@MAC origen @MAC
destino
@MAC origen @MAC
destino
@MAC origen @MAC
destino
@IP origen @IP destino @IP origen @IP destino @IP origen @IP destino
Ejercicio 2.1.2
Tenemos dos sistemas, A y B conectados a la misma LAN. El proceso de comunicación empieza cuando la
entidad de protocolo IP del sistema A tiene lista una 3_PDU (paquete IP) de 42 bytes para enviar a la entidad
de protocolo IP del sistema B.
1. Describir el proceso de encapsulado de la 3_PDU en el transmisor (estación A), desde que está lista a
nivel 3 hasta que se transmita en el medio físico, y el proceso de desencapsulado en el receptor
(estación B), desde que se recibe por el medio físico hasta que se procese a nivel 3.
2. Describir el proceso de petición de servicio por parte de cada nivel a su nivel inferior, suponiendo que
se ofrezcan servicios sin conexión.
3. Qué ocurriría a nivel 3 si el campo de datos, en lugar de 22 bytes, ocupara 2000 bytes? Considerar que
la MTU a nivel 2 es de 1500 bytes.
Figura 2.1.2

19
Ejercicio 2.1.3
Consideremos las 6 configuraciones de red de la Figura 2.1.3. Por cada una, suponer que A envía un paquete
IP a la estación B. Indicar las direcciones IP y MAC que se pondrán en la/s trama/s y paquete/s que circulan
por la red.
Figura 2.1.3
HUB
IP_A
MAC_A
IP_B
MAC_B
IP_R#1
MAC_R#1
#2
#1 #3
Configuración 1
SWITCH
IP_A
MAC_A
IP_B
MAC_B
IP_R#1
MAC_R#1
#2
#1 #3
Configuración 2
SWITCH 1
IP_A
MAC_A
IP_R#1
MAC_R#1
SWITCH 2
IP_B
MAC_B
#1 #2
#2
#1 #3
Configuración 3
IP_A
MAC_A
IP_R#1
MAC_R#1
IP_R#2
MAC_R#2
IP_B
MAC_B
Configuración 4
SWITCH 1
IP_A
MAC_A
IP_R#1
MAC_R#1
SWITCH 2
IP_B
MAC_B
#1 #2
#1
#2
IP_R#2
MAC_R#2
Configuración 5
SWITCH 1
IP_A
MAC_A
IP_R1#1
MAC_R1#1
SWITCH 2
#1 #2
#2
#1
IP_R1#2
MAC_R1#2
IP_R2#1
MAC_R2#1
SWITCH 3
#2
#1
IP_R2#2
MAC_R2#2
SWITCH 4
#2
SWITCH 5
IP_B
MAC_B
#1 #2 #1
Configuración 6

21
2.2 Nivel LLC
Ejercicio 2.2.1
Volver a resolver el ejercicio 2.1.2, teniendo en cuenta que la capa 2 se divide en dos subniveles: un nivel 2a
(MAC) y un nivel 2b (LLC). Si el servicio ofrecido por el nivel LLC es del tipo “no orientado a conexión” (LLC1):
1. Especificar el formato de la trama LLC y las primitivas de servicio que se usan.
2. Describir el proceso de petición de servicio por parte de cada nivel a su nivel inferior, suponiendo que
se ofrezcan servicios sin conexión.
Ejercicio 2.2.2
Considere una red Ethernet half-dúplex y responda a las preguntas o complete los dibujos, suponiendo que el
canal no introduce errores y que no hay otras transmisiones en toda la red.
1. Completar la Figura 2.2.1 con los nombres y objetos que faltan (1, 2, 3).
Figura 2.2.1
Usuario servicio
LLC (A)
RED‐PDU
(400 bytes)
DL_UNITDATA.request
(DSAP i DMAC, SSAP i
SMAC, LLC‐SDU)
2
Datos útiles: DSAP y SSAP: 71
DMAC (@MAC destí): Cisco_3a 45 f0
SMAC (@MAC origen): 3com_41 83 a9
Usuario servicio
LLC (B)
1
??
3

22
 Completar la Figura 2.2.2, indicando el formato de la PDU del punto 5 (donde sea posible, aplicar
los valores que se indican como datos).
Figura 2.2.2
Usuario servicio
MAC (A)
LLC‐PDU
(403 bytes)
MA_DATA.request
(DMAC, MAC‐SDU)
5
Usuario servicio
MAC (B)
4
??
MA_DATA.indication
(DMAC, SMAC, MAC‐SDU)

Interconexión de redes Tema 3 Ethernet
23
3 ETHERNET
3.1 Primitivas de servicio y formatos de las tramas
Ejercicio 3.1.1
Volver a resolver el ejercicio 2.2.1 del Tema 2, teniendo en cuenta que el servicio ofrecido por el nivel LLC es
del tipo “no orientado a conexión” (LLC1). Especificar el formato de la trama MAC Ethernet 802.3 y las primitivas
de servicio que se usan.
Ejercicio 3.1.2
Considere una red Ethernet half-dúplex y responda a las preguntas o complete los dibujos, suponiendo que el
canal no introduce errores y que no hay otras transmisiones en toda la red.
1. Completar la Figura 3.1.1 con los nombres y objetos que faltan (1, 2, 3, 4)
Figura 3.1.1
RED‐PDU
(30 bytes)
2
Datos útiles: DSAP y SSAP: 71
DMAC (@MAC destí): Cisco_3a 45 f0
SMAC (@MAC origen): 3com_41 83 a9
Usuario servicio
LLC (B)
1
??
4
3

24
2. Completar la Figura 3.1.2, indicando el formato de la PDU del punto 6 (donde sea posible, aplicar los
valores que se indican como datos).
Figura 3.1.2
3. Indicar el formato de la MAC PDU (donde sea posible, aplicar los valores que se indican como datos).
Usuario servicio
MAC (A)
6
Usuario servicio
MAC (B)
5
??
7
8
9
??

25
3.2 Análisis de tramas Ethernet
A continuación se proponen algunas capturas de tramas Ethernet realizadas con el Wireshark. Los campos
están ordenados en grupos de cuatro octetos cada uno; cada octeto (o byte) está representado en hexadecimal.
Se pide que se analice cada trama, identificando los campos relevantes a nivel MAC y a nivel LLC (cuando es
posible). Para eso es necesario haber aprendido la estructura de las tramas Ethernet.
Tener en cuenta que, a pesar de que en el formato de trama MAC también se definan los campos de
sincronización y SFD (Start Frame Delimiter), los analizadores de protocolo no suelen mostrar dichos campos,
así que en las siguientes capturas NO aparecen. Lo mismo vale para el campo CRC.
Tenéis que tener a mano lista de SAP y Ethertypes que os mandamos buscar por Internet.
Ejercicio 3.2.1
01 80 C2 00 00 00 00 06 28 38 6A DC 00 26 42 42
03 00 00 00 00 00 00 64 00 06 28 77 43 70 00 00
00 08 80 00 00 06 28 38 6A C2 80 2B 02 00 14 00
02 00 0F 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.2
01 00 0C DD DD DD 00 04 4D E2 BD 09 00 18 AA AA
03 00 00 0C 20 01 10 00 00 01 00 00 00 00 00 00
00 04 4D E2 BD 09 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.3
FF FF FF FF FF FF 00 04 4D 71 DB 09 08 06 00 01
08 00 06 04 00 01 00 04 4D 71 DB 09 93 53 71 02
00 00 00 00 00 00 93 53 71 1A 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.4
00 04 75 E8 3E 64 00 04 4D 71 DB 09 08 00 45 00
05 DC D3 26 40 00 3C 06 B9 BB 93 53 14 02 93 53
71 91 00 50 04 2D 3B 92 B8 3A E0 B9 F3 25 50 10
…. …. …. …. (90 Líneas)
77 72 61 70 20 63 6C 61 73 73 3D 22 70 65 73 74
61 6E 79 61 22 20 77 69 64 74

26
Ejercicio 3.2.5
FF FF FF FF FF FF 00 E0 18 0A 5A 12 08 00 45 00
00 AC 00 00 40 00 40 11 35 69 93 53 71 85 FF FF
FF FF 02 77 02 77 00 98 F9 79 31 30 31 65 20 33
20 69 70 70 3A 2F 2F 67 69 62 62 73 2E 75 70 63
2E 65 73 3A 36 33 31 2F 70 72 69 6E 74 65 72 73
2F 64 6A 39 32 30 63 20 22 44 65 73 6B 6A 65 74
20 39 32 30 43 20 6C 6F 63 61 6C 22 20 22 43 72
65 61 74 65 64 20 62 79 20 72 65 64 68 61 74 2D
63 6F 6E 66 69 67 2D 70 72 69 6E 74 65 72 20 30
2E 36 2E 78 22 20 22 48 50 20 44 65 73 6B 4A 65
74 20 39 32 30 43 2C 20 46 6F 6F 6D 61 74 69 63
20 2B 20 68 70 69 6A 73 22 0A
Ejercicio 3.2.6
FF FF FF FF FF FF 00 04 4D E2 BD 09 08 06 00 01
08 00 06 04 00 01 00 04 4D E2 BD 09 93 53 71 03
00 00 00 00 00 00 93 53 71 64 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.7
FF FF FF FF FF FF 00 04 75 FF F3 F8 08 00 45 00
00 CE CF 24 00 00 80 11 60 A9 93 53 71 AB 93 53
71 FF 00 8A 00 8A 00 BA 88 23 11 0E A0 13 93 53
71 AB 00 8A 00 A4 00 00 20 46 41 44 45 46 43 45
…. …. …. …. (9 Líneas)
45 00 02 00 50 34 52 45 43 32 30 00
Ejercicio 3.2.8
FF FF FF FF FF FF 02 0B CD A9 AE 09 00 E4 E0 E0
03 FF FF 00 E1 00 14 00 00 00 00 FF FF FF FF FF
…. …. …. …. (13 Líneas)
6C 00
Ejercicio 3.2.9
FF FF FF FF FF FF 00 01 E6 44 82 9E 81 37 FF FF
00 60 00 04 10 72 80 02 FF FF FF FF FF FF 04 52
10 72 80 02 00 01 E6 44 82 9E 04 52 00 02 03 0C
30 30 30 31 45 36 34 34 38 32 39 45 38 32 44 47
4E 50 49 34 34 38 32 39 45 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
10 72 80 02 00 01 E6 44 82 9E 40 0C 00 01

27
Ejercicio 3.2.10
FF FF FF FF FF FF 00 01 E6 A5 CD A6 00 63 E0 E0
03 FF FF 00 60 00 00 00 00 00 00 FF FF FF FF FF
FF 04 52 00 00 00 00 00 01 E6 A5 CD A6 04 52 00
02 03 0C 30 30 30 31 45 36 41 35 43 44 41 36 38
30 44 31 4E 50 49 41 35 43 44 41 36 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 01 E6 A5 CD A6 40 0C 00
01
Ejercicio 3.2.11
01 80 C2 00 00 00 00 06 28 38 6A DC 00 52 42 42
03 00 00 00 00 00 00 64 00 06 28 77 43 70 00 00
71 91 00 50 04 2D 3B 92 B8 3A E0 B9 F3 25 50 10
00 08 80 00 00 06 28 38 6A C2 80 2B 02 00 14 00
77 72 61 70 20 63 6C 61 73 73 3D 22 70 65 73 74
FF FF 02 77 02 77 00 98 F9 79 31 30 31 65 20 33
Ejercicio 3.2.12
01 80 C2 00 00 00 00 06 28 38 6A DC 00 52 AA AA
03 00 00 00 20 01 00 64 00 06 28 77 43 70 00 00
71 91 00 50 04 2D 3B 92 B8 3A E0 B9 F3 25 50 10
00 08 80 00 00 06 28 38 6A C2 80 2B 02 00 14 00
77 72 61 70 20 63 6C 61 73 73 3D 22 70 65 73 74
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.13
01 00 0C DD DD DD 00 11 5D 4A C4 80 00 18 AA AA
03 00 00 0C 20 01 10 00 00 01 00 00 00 00 00 00
00 11 5D 4A C4 80 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.14
03 FF FF 00 60 00 00 00 00 00 00 FF FF FF FF FF
FF 04 52 00 00 00 00 00 01 E6 A5 CD A6 04 52 00
02 03 0C 30 00 00 00 00 00 00 00 00
Ejercicio 3.2.15
FF FF FF FF FF FF 00 01 E6 44 72 F2 81 37 FF FF
00 60 00 04 10 72 80 02 FF FF FF FF FF FF 04 52
10 72 80 02 00 01 E6 44 72 F2 04 52 00 02 03 0C
30 30 30 31 45 36 34 34 37 32 46 32 38 32 44 47
4E 50 49 34 34 37 32 46 32 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
10 72 80 02 00 01 E6 44 72 F2 40 0C 00 01

28
Ejercicio 3.2.16
03 00 00 00 00 01 00 30 1b b6 04 db 00 d1 f0 f0
03 2c 00 ff ef 08 00 00 00 00 00 00 00 49 4e 4e
4f 4d 45 44 49 41 20 20 20 20 20 20 1c 49 4e 4e
4f 4d 45 44 49 41 43 33 20 20 20 20 00 ff 53 4d
42 25 00 00 00 00 18 04 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 ff fe 00 00 00 00 11 00 00
46 00 02 00 00 00 00 00 02 00 00 00 00 00 00 00
00 00 5c 00 46 00 5c 00 03 00 01 00 00 00 02 00
5d 00 5c 4d 41 49 4c 53 4c 4f 54 5c 4e 45 54 5c
4e 45 54 4c 4f 47 4f 4e 00 07 00 49 4e 4e 4f 4d
45 44 49 41 43 33 00 5c 4d 41 49 4c 53 4c 4f 54
5c 4e 45 54 5c 47 45 54 44 43 37 32 30 00 00 49
00 4e 00 4e 00 4f 00 4d 00 45 00 44 00 49 00 41
00 43 00 33 00 00 00 0b 00 00 10 ff ff ff ff
Ejercicio 3.2.17
03 00 00 00 00 01 00 30 1b b6 04 db 00 d1 ff ff
03 2c 00 ff ef 08 00 00 00 00 00 00 00 49 4e 4e
4f 4d 45 44 49 41 20 20 20 20 20 20 1c 49 4e 4e
4f 4d 45 44 49 41 43 33 20 20 20 20 00 ff 53 4d
42 25 00 00 00 00 18 04 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 ff fe 00 00 00 00 11 00 00
46 00 02 00 00 00 00 00 02 00 00 00 00 00 00 00
00 00 5c 00 46 00 5c 00 03 00 01 00 00 00 02 00
5d 00 5c 4d 41 49 4c 53 4c 4f 54 5c 4e 45 54 5c
4e 45 54 4c 4f 47 4f 4e 00 07 00 49 4e 4e 4f 4d
45 44 49 41 43 33 00 5c 4d 41 49 4c 53 4c 4f 54
5c 4e 45 54 5c 47 45 54 44 43 37 32 30 00 00 49
00 4e 00 4e 00 4f 00 4d 00 45 00 44 00 49 00 41
00 43 00 33 00 00 00 0b 00 00 10 ff ff ff ff
Ejercicio 3.2.18
03 FF FF 00 60 00 00 00 00 00 00 FF FF FF FF FF
FF 04 52 00 00 00 00 00 01 E6 A5 CD A6 04 52 00
02 03 0C 30 30 30 31 45 36 41 35 43 44 41 36 38
30 44 31 4E 50 49 41 35 43 44 41 36 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
00 00 00 00 00 00 00 00 01 E6 A5 CD A6 40 0C 00
01

29
3.3 Protocolo de acceso al medio
Ejercicio 3.3.1
Hay dos estaciones Ethernet 10Base-5, A y B, en los extremos opuestos de un bus de 500 m de longitud. La
tasa de transmisión es de 10 Mbps y la velocidad de propagación es de 2x108
m/seg. En el instante inicial t=0,
la estación A empieza a transmitir una trama a la otra estación. Responder a las preguntas siguientes:
1. En el instante t=2 µs, ¿la estación B empezaría a transmitir una trama? ¿Y en el instante t=4 µs?
Justificar las respuestas.
Figura 3.3.1
2. Obviando la restricción propia del estándar Ethernet (64 bytes de trama mínima), ¿cuál sería el tamaño
de trama mínimo que se puede enviar en esta red? Justificar la respuesta, recordando que el protocolo
de acceso al medio es CSMA/CD.
3. Si el tiempo de transmisión de la trama que envía A fuese 12 µs, cambiaría algo con respecto a las
consideraciones de los apartados 1 y 2?
4. Considerando que el tiempo de transmisión es de 6 µs, si entre las dos estaciones, A y B, hay una
tercera estación, C, que comparte el bus, ¿ésta también detectará de forma correcta las colisiones?
Razonar la respuesta.
Comparad estos resultados con lo que pasaba en el ejercicio 1.1.1.
Ejercicio 3.3.2
Una LAN Ethernet con topología en bus tiene cuatro estaciones, A, B, C y D, distribuidas sobre el bus cada
500 m, con la estación A en un extremo y la estación D en el otro extremo. La velocidad de transmisión en el
medio es de 10 Mbps y la velocidad de propagación es de 2x108
m/seg.
1. Obviando la restricción de la trama mínima Ethernet, si A y D transmiten una trama hacia B en el instante
t = T1, ¿cuál es la máxima longitud permitida a la trama de A para que B no vea colisión?
2. Obviando la restricción de trama mínima Ethernet, si A y D transmiten una trama hacia B en el instante
t = T1, ¿cuál es la mínima longitud permitida a las tramas para que todas las estaciones vean colisión
entre las dos tramas?
3. Considerando la trama mínima Ethernet y que A empieza a transmitir en el instante t = T1, ¿a partir de
qué instante podría transmitir la estación C para que no haya colisión? Evaluar lo mismo pero para que
D pueda transmitir sin colisión.
A B
t = 0 t = 0
500m
Tiempo (en segundos)

Interconexión de redes Tema 4 Dispositivos de interconexión
31
4 DISPOSITIVOS DE INTERCONEXIÓN
4.1 Retardo de propagación
Ejercicio 4.1.1
En el presente ejercicio se muestran 3 configuraciones de red que dan lugar a 3 escenarios (A, B y C), y sobre
los cuales planteamos las preguntas siguientes: (considerar Vtx = 10 Mbps)
Escenario A (Figura 4.1.1)
Figura 4.1.1
En primer lugar, considerar que todos los dispositivos de interconexión son de nivel físico.
1. Determinar el/los dominio/s de colisión y el retardo máximo de propagación en el escenario A.
Escenario B (Figura 4.1.2)
Figura 4.1.2
Considerar el escenario B donde el dispositivo de la izquierda es un switch (cut-through).
2. Determinar el/los dominio/s de colisión.
3. ¿Cuál será, en este caso, el retardo de propagación máximo en la red? Antes de encontrar el valor,
pensar en qué es lo que afecta respecto a la evaluación de este parámetro
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
25 m
Hub
Hub
Hub
Hub Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
25 m
UTP
100 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
100 m
UTP
70 m
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
25 m
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
25 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
100 m
Switch
Switch
Switch
Switch
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
100 m
UTP
70 m

32
Escenario C
Considerar qué es lo que cambia si en lugar de un switch, el dispositivo de la izquierda en la Figura 4.1.2 fuese
un puente.
4. ¿Qué mecanismos de reenvío puede implementar un puente?

33
4.2 Reenvío de tramas y tabla SAT
Ejercicio 4.2.1
Teniendo en cuenta la porción de red que se muestra en la Figura 4.2.1, explicar que pasa en el puente (qué
decisiones toma y qué acciones realiza), cuando recibe por uno de sus puertos las siguientes tramas:
1. Trama con Destination Address (DA) = X, Source Address (SA) = U;
2. Trama con DA = V; SA = U;
3. Trama con DA = T; SA = X;
4. Trama con DA = FF-FF-FF-FF-FF-FF; SA = X;
5. Trama con DA = Z; SA = T.
Figura 4.2.1
Ejercicio 4.2.2
Figura 4.2.2
En la red que se presenta en la figura anterior, supongamos que todos los dispositivos están reinicializados
(por tanto, las tablas SAT de P1 y P2 están vacías). Analizar, para los casos que se presentan a continuación,
E E
E
E
HUB
PUENTE
Dir MAC U Dir MAC V
Dir MAC X
Dir MAC Z
#1
#2
#3
E E
E
E
HUB
PUENTE
Dir MAC U Dir MAC V
Dir MAC X
Dir MAC Z
#1
#2
#3
E
Dir MAC T
E E
E
E
HUB
PUENTE
Dir MAC U Dir MAC V
Dir MAC X
Dir MAC Z
#1
#2
#3
E E
E
E
HUB
PUENTE
Dir MAC U Dir MAC V
Dir MAC X
Dir MAC Z
#1
#2
#3
E E
E
E
HUB
PUENTE
Dir MAC U Dir MAC V
Dir MAC X
Dir MAC Z
#1
#2
#3
E E
E
E
HUB
PUENTE
Dir MAC U Dir MAC V
Dir MAC X
Dir MAC Z
#1
#2
#3
E
Dir MAC T
1
3
Z
2
2
X
2
1
V
1
1
U
Age
Puerto
MAC@
SAT
PUENTE
1
3
Z
2
2
X
2
1
V
1
1
U
Age
Puerto
MAC@
SAT
PUENTE
E6
E5
P2
1 2
E2
E1 E3
E8
E7
E4
P1
2
1
3
E6
E5
E6
E5
P2
1 2
E2
E1 E3
E2
E1 E3
E8
E7
E4
E4
P1
2
1
3

34
el recorrido que hacen las tramas, qué estaciones las reciben, qué hacen con ellas, qué hacen los puentes
(aprendizaje y renvío) y como quedan las SAT de cada puente al recibir estas tramas.
1. E1 envía una trama a E5
2. E5 contesta a E1 con una trama
8. E8 envía una trama con destino “FFFFFF”
Ejercicio 4.2.3
Consideremos una LAN Ethernet half dúplex tal como se muestra en la Figura 4.2.3.
Figura 4.2.3
1. Determinar los dominios de colisión.
Supongamos que los conmutadores (SW1, SW2) tengan las tablas de conmutación actualizadas y completas
(eso equivale a decir que tienen aprendidas todas las direcciones MAC de los equipos que tienen conectados
sobre sus puertos). Los puentes, en cambio, no tienen todas las direcciones aprendidas.
2. Describir todo el recorrido que sigue una trama que la estación 11 envía a la estación 8, suponiendo
que el puente 1 tenga tanto la dirección de origen como la de destino de la trama en su SAT, mientras
que el puente 2 sólo conozca la dirección de origen.
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 1
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 1
Pont 2
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 2
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 2
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 2
HUB 1
HUB 1
HUB 1
HUB 2
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 2
Sw 1
Sw 1
Sw 1
Sw 2
A
4
A
A
4
A
1
A
A
1
A
5
A
A
5
A
6
A
A
6
A
2
A
A
2 A
3
A
A
3
A
7
A
A
7 A
8
A
A
8 A
9
A
A
9
A
10
A
A
10
A
11
A
A
11 A
12
A
A
12 A
13
A
A
13 A
14
A
A
14 A
15
A
A
15
A
16
A
A
16
A
18
A
A
18
A
17
A
A
17
A
19
A
A
19 A
20
A
A
20 A
21
A
A
21 A
22
A
A
22

35
4.3 Colisiones y retardos
Ejercicio 4.3.1
Considerar la red Ethernet a 10 Mbps que se muestra en la Figura 4.3.1. Los segmentos de red entre una
estación y el dispositivo de interconexión son con par trenzado y tienen un retardo de propagación de 0,556
µs/100m; el segmento entre el hub y el switch es con fibra óptica y tiene un retardo de propagación de 0,5 µs
/100m. Las longitudes de los cables están indicadas en la figura.
Sabemos que el switch conmuta en el modo store-and-forward. Además, el hub introduce un retardo de 2 µs y
las tarjetas de red Ethernet (NIC) introducen un retardo de 1 µs.
Figura 4.3.1
Si las tramas que se envían son de longitud mínima:
1. ¿Cuándo puede transmitir la estación B a A sin que se produzca colisión si en el instante t = 0 segundos
la estación A tiene una trama lista para enviar a la estación C? Razonar la respuesta.
2. Suponiendo que la estación D tiene una trama a punto de transmitir a C en t = 50 µs, ¿cuándo transmitirá
D? ¿Y en qué instante acabará de recibir la trama la estación C?
HUB
80 m
50 m
100 m
300 m
(FO)
SWITCH
100 m
80 m
80 m
50 m
HUB
80 m
50 m
100 m
HUB
80 m
50 m
100 m
300 m
(FO)
SWITCH
100 m
80 m
80 m
50 m
SWITCH
100 m
80 m
80 m
50 m

36
4.4 Dimensionado de los enlaces y cálculo del backplane
Ejercicio 4.4.1
Considera la Figura 4.4.1 y contesta a las siguientes preguntas.
Figura 4.4.1
1. Considerando que todos los enlaces hacia los dispositivos finales (equipos e impresora) trabajan a 10
Mbps y que todo el tráfico que se genera en la red va dirigido hacia el router, determinar primero la
capacidad que se ha de poder garantizar en el enlace entre SW1 y SW2 para que no haya cuello de
botella. Consideramos que la impresora no genera tráfico.
2. Si ahora consideramos que el 15% del tráfico que generan los dispositivos conectados al SW1 va dirigido
a la impresora y el resto hacia el router, volver a dimensionar el enlace entre SW1 y SW2 para que no
haya cuello de botella.
3. Considerando la capacidad entre SW1 y SW2 encontrada en el punto 2, y considerando que todo el
tráfico que generan los equipos finales que están conectados al SW2 va dirigido hacia el router,
dimensionar el enlace de uplink hacia el router para que no haya cuello de botella.
4. Con los valores encontrados antes, dimensionar el backplane de los dos switches para que puedan
trabajar al máximo de sus capacidades. Observad el diseño de red y el estándar de nivel físico que se
implementa para determinar qué enlaces trabajan en HDX y qué en FDX.
5. Volver a dimensionar los enlaces entre SW1-SW2 y hacia el router, y los backplanes de cada switch,
considerando que el tráfico generado por los equipos finales se redistribuye en la red de la siguiente
manera:
 5% del tráfico generado por las estaciones va dirigido a la impresora;
 80% del tráfico generado por las estaciones va dirigido a unos servidores que están conectados al
router;
 el resto va dirigido a los dispositivos que están conectados al mismo switch.
HUB 1
HUB 1
HUB 1
SW 1
96 puertos
10 ‐100‐1000 Base‐T
A
20 PC
10Base‐T
A
20 PC
10Base-T
HUB
Impressora
10‐100‐1000Base‐T
A
30 PC
10Base‐T
UPLINK
CAP AL
ROUTER
HUB 1
HUB 1
HUB 1
SW 2
96 puertos
10 ‐100‐1000 Base‐T
A
30 PC
10Base‐T
A
30 PC
10Base-T
30
30
20
30
20

Interconexión de redes Tema 5 Spanning Tree Protocol
37
5 SPANNING TREE PROTOCOL
En este tema se utilizará la siguiente terminología:
 El ID (identificador) del puente o switch aparece en el interior del cuadro que lo representa. Este
identificador, a menos que no se diga lo contrario, consta de una/s letra/s (por ejemplo, P, B,
BRIDGE, SW, etc.) que indica el tipo de dispositivo y de un identificador numérico que sirve como
@MAC para el STP. Recordamos aquí que el “BRIDGE_ID” se compone de una prioridad (que se da
a parte para no que no crear confusión) y la @MAC.
 En la mayoría de las redes aquí presentadas, los dominios de colisión se representan con un único
segmento que tiene un identificador (por ejemplo, S1) y un coste asociado (por ejemplo C=1). Este
coste también se referencia en el texto como “salto” entre dos dispositivos que implementan el STP.
 RPC = Root Path Cost; es el coste que un puente tiene asociado para llegar al puente raíz a través
del puerto de raíz.
 El formato de las BPDU de configuración se trata en clase de teoría. Para los siguientes ejercicios los
campos que nos interesa evidenciar serán siempre los siguientes:
o ID raíz,
o RPC,
o ID puente que transmite,
o ID puerto por el que se envía la BPDU,
que representaremos con una notación basada en separación por puntos:
ID_raíz.RPC.ID_puente-que-transmite.ID_puerto_por_el_que_se_envía_la_BPDU
En el caso de que sólo aparezcan 3 campos, esos serán: ID_raíz.RPC.ID_puente-que-transmite
 Los otros tipos de BPDU se tratan en clase de teoría y aquí se representan indicando solo el nombre
(por ejemplo, BPDU de notificación de cambio de topología) y, puntualmente los campos de interés
para el ejercicio (por ejemplo, los flags TC y TCA).
Este tema se compone de tres apartados: en el primero se proponen unos ejercicios sencillos para que el
estudiante se familiarice con el algoritmo y adquiera rapidez a la hora de calcular la topología de árbol de
cualquier red (sencilla o compleja). Además, algunos ejercicios de este apartado ayudan al estudiante a
entender cómo un puente, o cualquier dispositivo que implemente el STP, interpreta las BPDUs que le llegan
para calcular el algoritmo.
El apartado dos de esta sección está dedicado al proceso de cambio de topología: se pretende que el alumno
intuya la necesidad de difundir en toda la red la información de cambio y de tomar ciertas medidas frente a
este cambio (por ejemplo, la rápida actualización de las tablas SAT de los puentes implicados). Con estos
ejercicios se quiere además evidenciar que el algoritmo induce a la creación de diferentes tipos de Bridge-
PDUs, tal y como se ha comentado antes.
En el apartado 3 se reúnen unos ejercicios que relacionan la topología de árbol impuesta por el STP con el
recorrido que las tramas siguen para alcanzar sus destinos: esto, relacionado con la forma en la que los
puentes transparentes aprenden sus tablas SAT, ayudará al estudiante a relacionar estos temas que, a
primera vista, pueden parecer no relacionados.

38
5.1 Fundamentos del algoritmo Spanning Tree
Ejercicio 5.1.1
Figura 5.1.1
Leyenda:
El segmento entre un puerto y un segmento de LAN indica si el puerto correspondiente está activo:
 puerto activo
 puerto bloqueado
El nombre que aparece dentro de los dispositivos está compuesto por dos indicadores:
 El número indica el nivel jerárquico del dispositivo una vez construido el árbol STP
 La letra distingue entre dispositivos del mismo nivel jerárquico
Se pide:
1. Determinar la función de cada puerto de cada puente de la LAN.
2. ¿Cuántos puertos RAÍZ hay?
3. ¿Cuál es el puerto raíz del puente raíz?
4. ¿Cuántos puertos DESIGNADOS hay?
5. ¿Cuál es el puerto designado del segmento S2?

39
Ejercicio 5.1.2
Figura 5.1.2
Con respecto a la red de la Figura 5.1.2, encontrar (considerar que todos los puentes tienen la misma prioridad):
1. Puente raíz, puertos raíz y puertos designados.
2. Para cada “elección” detallar cómo y entre quiénes se han escogido.
3. Evidenciar los puertos en estado de bloqueo.
Ejercicio 5.1.3
Con respecto a la red de la Figura 5.1.3, encontrar (considerando que todos los puentes tienen la misma
prioridad):
1. Puente raíz, puertos de raíz y puertos designados.
2. Para cada “elección” detallar cómo y entre quiénes se han escogido.
3. Evidenciar los puertos en estado de bloqueo.
Figura 5.1.3
C = 1
1
B ID=1
2
1
B ID=2
2
B ID=0
2 1
3
1
B ID=4
2
1
B ID=3
2
3
S1
S2
S3
S4
S5
C = 3
C = 1
C = 1
C = 3
C = 1
1
B ID=1
2
1
B ID=2
2
B ID=0
2 1
3
B ID=0
2 1
3
1
B ID=4
2
1
B ID=3
2
3
1
B ID=3
2
3
S1
S2
S3
S4
S5
C = 3
C = 1
C = 1
C = 3
C = 1
1
B ID=1
2
1
B ID=2
2
B ID=0
2 1
3
1
B ID=4
2
1
B ID=3
2
3
S1
S2
S3
S4
S5
C = 1
C = 3
C = 2
C = 3
C = 1
1
B ID=1
2
1
B ID=2
2
B ID=0
2 1
3
B ID=0
2 1
3
1
B ID=4
2
1
B ID=3
2
3
1
B ID=3
2
3
S1
S2
S3
S4
S5
C = 1
C = 3
C = 2
C = 3

40
Ejercicio 5.1.4
Considerar el puente P1, con ID=1, que tiene la misma prioridad que el resto de puentes de la LAN. En un
determinado instante del funcionamiento del algoritmo del STP, suponer que este puente recibe las BPDUs
que se muestran en la Figura 5.1.4:
Figura 5.1.4
1. ¿Cuál es el camino hacia el puente raíz que escogerá P1?
2. ¿Cuál será la BPDU que construirá y anunciará por sus puertos?
3. ¿Cuál será su puerto raíz? ¿Y los puertos designados?
Ejercicio 5.1.5
Un puente, A, que tiene el identificador BRIDGE_ID = 30 dispone de 8 puertos. En la Tabla 5.1.1 se pueden
ver las BPDU que recibe sobre cada puerto.
Suponiendo que todos los puentes tienen la misma prioridad y que cada puerto tiene asociado un coste 1,
responder a las siguientes preguntas:
1. ¿Cuál es el puerto raíz del puente A? ¿Por qué?
2. ¿Cuál es el puente raíz según el puente con BRIDGE_ID = 30? ¿Por qué?
3. ¿Cuál o cuáles son los puertos designados del puente A? ¿Por qué?
4. ¿Hay algún puerto del puente A que se haya puesto en el estado de bloqueo? ¿Por qué?
5. Qué está indicando la BPDU que se recibe a través del puerto 3? ¿Y la que se recibe por el puerto 6?
No. Puerto BPDU No. Puerto BPDU
1 28.10.80 5 28.0.28
2 41.5.49 6 41.12.60
3 32.0.32 7 41.10.54
4 28.2.56 8 28.1.29
Tabla 5.1.1
P1
1
2
3
40.11.210
41.10.110
41.7.89

41
Ejercicio 5.1.6
De una red LAN conocemos el estado actual de los puentes, A y B, que tienen el identificador BRIDGE_ID =
12 y 18, respectivamente. Del estado de estos puentes conocemos las BPDUs que cada uno ha recibido
recientemente por alguno de sus puertos, como se muestra en la Tabla 5.1.2.
PUENTE A
Puerto n. BPDU
1 15.15.40.1
2 23.2.30.2
3
Tabla 5.1.2
Suponiendo que todos los puentes tienen la misma prioridad y que cada puerto tiene asociado un coste 1,
responder a las siguientes preguntas:
1. Dibujar la topología parcial de la red que se puede deducir a partir de la información anterior.
3. ¿Cuál es el puerto raíz del puente con BRIDGE_ID = 18? ¿Por qué?
4. ¿Cuál es el puente raíz según las BPDUs que los puentes han recibido hasta ahora? ¿Por qué?
5. Para los puentes A y B, determinar cuáles son los puertos designados y los puertos en estado de
bloqueo. Razonar la respuesta.
Ejercicio 5.1.7
Considerar el puente con identificador 14 que se muestra en la Figura 5.1.5. Las BPDUs que se especifican en
la figura son las que el puente recibe por sus puertos antes de definir su topología STP. Suponiendo que todos
los puentes de la red tienen la misma prioridad y que el coste asociado a cada segmento es 1, indicar la
topología de STP que se define en el puente 14 y a su alrededor, indicando las BPDUs que el puente envía
por sus puertos una vez finalizado el cálculo del algoritmo.
Figura 5.1.5
¿Qué pasaría si los costes asociados a los enlaces no fuesen todos iguales? considerar por ejemplo que:
enlaces #1, #2 y #4: coste 3; enlaces #3 y #5: coste 1.
#1
#2
#5 Bridge ID=14
#3
#4
15.0.15
6.2.16
6.2.13
6.1.10
6.3.8
#1
#2
#5 Bridge ID=14
#3
#4
15.0.15
6.2.16
6.2.13
6.1.10
6.3.8
PUENTE B
Puerto n. BPDU
1 12.0.12.3
2 23.2.30.2
3 25.0.25.1

42
Ejercicio 5.1.8
Considerar un switch con ID=60 que tiene activado el STP. Indicar las BPDUs de configuración que el switch
recibe y/o envía por sus puertos (indicar con una flecha si salen o si llegan). Suponer que ya se ha establecido
la topología de árbol y que el switch 60 dispone de la siguiente información:
 Puente raíz: ID=30;
 RPC=1;
 Coste asociado a cada enlace: 1;
 Puerto raíz: puerto 2;
 Puertos en estado de bloqueo: puerto 3 y puerto 4.
En el caso que falte información para especificar las BPDUs, poner la sigla (por ejemplo, “ID puente que envía”,
o “No. puerto”, o “RPC”, etc.), dejando claro que es un valor que no se puede deducir.
Ejercicio 5.1.9
Considerar la red Ethernet representada en la Figura 5.1.6, donde hay 4 conmutadores (SW) con identificador
numérico indicado dentro del cuadro. Se ha aplicado el algoritmo del STP y se ha formado el árbol que se
describe a continuación:
 Puente raíz: SW 80
 Puertos raíz (representados con un círculo rojo en la figura):
Puerto 1 del SW50; puerto 3 del SW 150; puerto 1 del SW 200.
 Puertos bloqueados (representados con un símbolo de prohibición en la figura):
Puertos 3 y 4 del SW 50; puerto 2 del SW 150; puertos 2 y 3 del SW 200.
Todos los demás puertos de los conmutadores son designados.
¿Qué parámetros debe ajustar el administrador de red para que se forme la topología de árbol que se ha
indicado? Justificar la respuesta.
Figura 5.1.6
SW 38
3 1
2 SW 38
3 1
2
SW 30
SW 80
3
1
2
SW 80
3
1
2
SW 50
3
1
2 SW 50
3
1
2
3
4
2
5
HUB 2
HUB 3
HUB 4
HUB 1
s1
s5
SW 38
3 1
2 SW 200
3 1
2
SW 80
SW 80
3
1
2
SW 50
3
1
2
SW 50
3
1
2 SW 150
3
1
2
3
4
2
5
6
1
HUB 2
HUB 3
s2
s4
Estacions usuari
Port arrel
Port bloquejat
Estacions usuari
Port arrel
Port bloquejat
Estacions usuari
Port arrel
Port bloquejat
Estacions usuari
Port arrel
Port bloquejat
4
s3
s6
s7
s8
ROOT

43
Ejercicio 5.1.10
Describir con todo detalle el formato de una trama MAC Ethernet 802.3 (en formato hexadecimal) especificando
los campos que hemos visto en clase y rellenándolos con la siguiente información:
- La trama MAC proviene de una estación con ID OUI 15 del fabricante CISCO (id: X’00044D);
- La trama MAC está dirigida a X’01-80-C2-00-00-00;
- Los datos de esta trama MAC contienen información proveniente del protocolo STP (Spanning Tree
Protocol), específicamente una BPDU de configuración (recordar que tiene un tamaño de 35 bytes y
que está dirigida a todos los puentes).
1. ¿A qué tipo de trama Ethernet corresponde?
2. ¿A qué tipo de destino está dirigida la trama MAC?
3. ¿Tendrá relleno? En caso afirmativo, ¿cuántos bytes?

44
5.2 Cambio de topología
Ejercicio 5.2.1
En la LAN representada en la Figura 5.2.1, considerar que los puentes con identificador B1, B2, B3, B4 tienen
la misma prioridad, mientras que el puente B5 tiene la prioridad más alta.
Figura 5.2.1
Se pide:
1. Una vez implementado el STP, indicar las BPDUs que cada puente envía. Indicar los campos de la
BPDU de configuración y por qué puerto/s se envía; además indicar por qué puerto de cada puente se
recibe.
2. Suponer que el timer del puerto 1 de B3 expira: indicar quién ha de notificar el cambio de topología,
cómo lo hace y cuál es la nueva topología que se crea.
C = 1
1
B ID=1
2
1
B ID=2
2
B ID=3
2 1
3
1
B ID=4
2
1
B ID=5
2
3
S1
S2
S3
S4
S5
C = 3
C = 1
C = 1
C = 3

45
Ejercicio 5.2.2
Considerar la red descrita en la Figura 5.2.2:
Figura 5.2.2
Se pide:
1. Describir la topología de STP que los puentes eligen para esta red. Tener en cuenta que todos los
puentes tienen la misma prioridad. En particular:
a. Indicar los puertos raíz de cada puente y sus RPC.
b. Indicar los puertos designados especificando, en los casos menos evidentes, los costes
ofrecidos.
2. ¿Cómo escoge B7 su puerto de raíz?
Supongamos ahora que ocurre un fallo en el enlace entre S3 y B2.
3. ¿Cómo y quién (o quiénes) se da cuenta del fallo?
4. ¿Cómo y quién (o quiénes) empieza el proceso de cambio de topología? Describir el intercambio de
BPDUs que se genera (si se quiere, se puede omitir la descripción para aquellos puentes que no
intervienen directamente en el cambio de topología como, por ejemplo, B5).
S1
C=1
C=1
C=2
C=5
C=1
4
3
B ID=3
2
1
S6
S5
2
B
ID=5
1
S2
S4
2
B ID=4
1
2
B ID=1
1
2
B ID=2
3
1
S3
S4
1
B9
2
S8
2
B
ID=6
1
S7
S9
1
B
ID=7
2
2
B
ID=8
1
C=2
C=4
C=1
C=1

46
Ejercicio 5.2.3
La red mostrada en la Figura 5.2.3 es una Ethernet half dúplex a 10Mbps, en la que hay dispositivos de
interconexión de todo tipo (SW=switch, P=puente, REP= repetidor, HUB).
1. Suponiendo que todos los dispositivos tienen la misma prioridad y que el coste asociado a cada salto
es 1, determinar la topología que se definirá cuando se acabe de resolver el algoritmo de Spanning
Tree. Indicar cuál es el dispositivo raíz y cuáles son los puertos raíz y/o designados y/o en estado de
bloqueo de cada dispositivo. Indicar el RPC de cada dispositivo.
2. Usando la topología STP encontrada, indicar las BPDUs que el SW60 recibe o envía por sus puertos.
3. En relación con la topología encontrada antes, suponer ahora que el enlace entre SW60 y P30 se rompe.
Describir cómo y qué dispositivos recalculan el STP, dibujar la nueva topología e indicar qué mensajes
se envían y quién los envía.
Figura 5.2.3
SW
1 2 3 4
SW Id=60
1
2
3 4 5 6
SW Id=20
1
2 8
7
3 4 5 6
REP Id=15
1 2
HUB Id=11
1
2 3 4 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
HUB Id=13
1
2 3 4 5
A B
C
D E
F
G H
I J
K L
M
N
Z Y
W
X
U V
O
P
Q
A2
B2
C2 D2
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 100m
COAX
500m
COAX
500m
COAX
500m
P
1
2
P
1
P Id=10
1
2
2
SW
1 2 3 4
SW Id=40
1 2 3 4
SW Id=50
1
2 3 4 6
5
SW
1
2 3 4 6
5
SW
1
2
3 4 5 6
SW
1
2
3 4 5 6
SW
1
2 8
7
3 4 5 6
SW
1
2 8
7
3 4 5 6
REP
1 2
REP
1 2
HUB
1
2 3 4 5
HUB
1
2 3 4 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=7
1
4
2 3 5
HUB Id=7
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB
1
2 3 4 5
A
A B
B
C
C
D
D E
E
F
F
G
G H
H
I
I J
J
K
K L
L
M
M
N
N
Z
Z Y
Y
W
W
X
X
U
U V
V
O
O
P
P
Q
Q
A2
A2
B2
B2
C2
C2 D2
D2
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 500m
COAX
500m
COAX
500m
COAX
500m
HUB Id=3
1
2 3 4
HUB
1
2 3
HUB
1
2 3
2 3
R
P Id=30
1
2
2
FO 100m
FO 500m
FO 100m
SW
1 2 3 4
SW
1 2 3 4
SW Id=60
1
2
3 4 5 6
SW Id=60
1
2
3 4 5 6
SW Id=20
1
2 8
7
3 4 5 6
SW Id=20
1
2 8
7
3 4 5 6
REP Id=15
1 2
REP Id=15
1 2
HUB Id=11
1
2 3 4 5
HUB Id=11
1
2 3 4 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=13
1
2 3 4 5
A
A B
B
C
C
D
D E
E
F
F
G
G H
H
I
I J
J
K
K L
L
M
M
N
N
Z
Z Y
Y
W
W
X
X
U
U V
V
O
O
P
P
Q
Q
A2
A2
B2
B2
C2
C2 D2
D2
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 100m
COAX
500m
COAX
500m
COAX
500m
P
1
2
P
1
P Id=10
1
2
2
P Id=10
1
2
P Id=10
1
2
2
SW
1 2 3 4
SW Id=40
1 2 3 4
SW Id=50
1
2 3 4 6
5
SW
1
2 3 4 6
5
SW
1
2
3 4 5 6
SW
1
2
3 4 5 6
SW
1
2 8
7
3 4 5 6
SW
1
2 8
7
3 4 5 6
REP
1 2
REP
1 2
HUB
1
2 3 4 5
HUB
1
2 3 4 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=7
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=7
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB
1
2 3 4 5
A
A B
B
C
C
D
D E
E
F
F
G
G H
H
I
I J
J
K
K L
L
M
M
N
N
Z
Z Y
Y
W
W
X
X
U
U V
V
O
O
P
P
Q
Q
A2
A2
B2
B2
C2
C2 D2
D2
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 500m
COAX
500m
COAX
500m
COAX
500m
HUB Id=3
1
2 3 4
HUB
1
2 3
HUB
1
2 3
2 3
R
P Id=30
1
2
2
P Id=30
1
2
P Id=30
1
2
2
FO 100m
FO 500m
FO 100m

47
Ejercicio 5.2.4
Tenemos una LAN Ethernet formada por 3 conmutadores (Sw1, Sw2 i Sw3) y 4 concentradores (HUB1, HUB2,
HUB3 i HUB4) y un conjunto de equipos terminales conectados a través de estos dispositivos, tal como se
muestra en la Figura 5.2.4. Sabemos que la LAN tiene el STP activado. Considerar que el coste asociado a
cada dominio de colisión es 1. Desde el punto de vista del STP, suponer que todos los dispositivos de
interconexión tienen asignada la misma prioridad y que el identificador original es el valor representado en el
diagrama como “id”.
Figura 5.2.4
1. Completar la Tabla 5.2.1, indicando la función que hace cada puerto (# en la tabla) de cada dispositivo
que participa en el STP e indicar su RPC (coste del camino a la raíz) .
ID 10 # Función ID 11 # Función ID 12 # Función
1 3 4
RPC 2 RPC 4 RPC 7
4 7
9 9
ID 13 # Función ID 14 # Función ID 15 # Función
2 1 1
RPC 6 RPC 8 RPC 3
9 7
8
ID 16 # Función
1
RPC 8
Tabla 5.2.1
Sw2
id = 13
Sw2
id = 13
Sw1
id = 10
Sw1
id = 10
Sw1
id = 10
Sw1
id = 10
HUB 3
id = 11
HUB 3
id = 11
HUB 3
id = 11
HUB 3
id = 11
C
C
A
A
D
D
HUB 2
id = 12
HUB 2
id = 12
HUB 2
id = 12
HUB 2
id = 12
B
B
Sw3
id = 15
Sw3
id = 15
1
7 8
3
1 2
9
4
3
7 9 7
4
2
6 9
HUB 1
id = 14
HUB 1
id = 14
HUB 1
id = 14
HUB 1
id = 14
1
8
HUB 4
id = 16
HUB 4
id = 16
HUB 4
id = 16
HUB 4
id = 16
1
8
E
E
4

48
2. Suponer, ahora, que el HUB3 (id=11) deja de funcionar. Indicar en la Tabla 5.2.2 cuál será la nueva
topología y qué dispositivos envían la BPDU de notificación de cambio de topología y por qué puertos
lo hace.
ID 10 # Función
Envía BPDU de
cambio de
topología? (Sí o No)
ID 11 # Función
Envía BPDU de
cambio de
1 3
RPC 2 RPC 4
4 7
9 9
ID 12 # Función
Envía BPDU de
cambio de
ID 13 # Función
Envía BPDU de
cambio de
4 2
RPC 7 RPC 6
9
ID 14 # Función
Envía BPDU de
cambio de
ID 15 # Función
Envía BPDU de
cambio de
1 1
RPC 8 RPC 3
7
8
ID 16 # Función
Envía BPDU de
cambio de
1
RPC 8
Tabla 5.2.2

49
Ejercicio 5.2.5
Consideramos la red Ethernet representada en la Figura 5.2.5, con 7 conmutadores (SW) con identificador
numérico indicado dentro del cuadro. Se ha aplicado el algoritmo del Spanning Tree y se ha formado el árbol
que se describe a continuación:
 Puente raíz: SW 60
 Puertos raíces (representados en la figura 1 con un círculo gris):
o Puerto 2 del SW 53 - Puerto 2 del SW 50 - Puerto 3 del SW 42
o Puerto 1 del SW 80 - Puerto 1 del SW 66 - Puerto 3 del SW 38
 Puertos bloqueados (representados en la figura 1 con un símbolo de prohibido):
o Puertos 1 y 3 del SW 50 - Puertos 1 y 2 del SW 38 - Puertos 2 y 3 SW 80
 Todos los demás puertos de los conmutadores son designados.
Figura 5.2.5
1. ¿Qué parámetros debe ajustar el administrador de red para que se forme la topología de árbol que se
ha indicado? Justificar vuestra respuesta.
2. Suponemos ahora que, con la topología de árbol STP indicada inicialmente (punto 1), se produzca un
fallo en el segmento s4. Describir, con todo el detalle necesario y con el orden correcto, los pasos que
siguen el/los dispositivo/s para recuperar una topología en árbol después del fallo. También se debe
indicar el nuevo árbol que se formará.
SW 38
3 1
2 SW 38
3 1
2
SW 60
SW 53
3
1
2
SW 53
3
1
2
SW 80
3
1
2 SW 80
3
1
2
SW 66
3 1
2
SW 66
3 1
2
SW 50
3
1
2 SW 50
3
1
2
SW 42
3
1
2
SW 42
3
1
2
3
4
2
5 6
1
HUB 1
HUB 2
HUB 3
HUB 4
HUB 5
HUB 6
HUB 7
HUB 8
HUB 9
Estacions usuari
s7
s2
s8
s9
s12
s11
s1
s5
s4
s10
s3
s6
Port arrel
Port bloquejat
SW 38
3 1
2 SW 38
3 1
2
SW 60
SW 53
3
1
2
SW 53
3
1
2
SW 80
3
1
2 SW 80
3
1
2
SW 66
3 1
2
SW 66
3 1
2
SW 50
3
1
2 SW 50
3
1
2
SW 42
3
1
2
SW 42
3
1
2
3
4
2
5 6
1
HUB 1
HUB 2
HUB 3
HUB 4
HUB 5
HUB 6
HUB 7
HUB 8
HUB 9
Estacions usuari
s7
s2
s8
s9
s12
s11
s1
s5
s4
s10
s3
s6
Port arrel
Port bloquejat

50
5.3 STP y aprendizaje de las direcciones MAC en las SAT de los puentes
Ejercicio 5.3.1
Figura 5.3.1
En la red de la Figura 5.3.1, los puentes usan el algoritmo del STP. El identificador del puente es el nombre del
mismo puente.
El BRIDGE 1 tiene la menor prioridad de todos los puentes, mientras que los demás puentes tienen la misma
prioridad.
Suponemos que los SWITCHES no implementan el STP. Se pide:
1. Indicar cuál es el puente raíz. Indicar directamente en el dibujo los costes RPC sobre cada puerto y cuál
será la función de cada puerto..
2. Suponiendo que todas las estaciones envían una trama, completar las tablas SAT de los puentes. Para
eso hay que tener en cuenta que los puertos que están en el estado de bloqueo no procesan las tramas
de usuario. ¿En qué afecta el estado de los puertos de un puente sobre el aprendizaje de las tablas
SAT de los puentes? ¿Y sobre el reenvío de las tramas de usuario?
3. Si la estación R transmite una trama a la estación, B, describir esquemáticamente los pasos que seguirá
la trama y las acciones que realiza cada dispositivo.
S5
coste = 5
1
5
3
1
4
4
4
4
4
3
3
3
3
3
3
3
3
1
1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
3
2
S1 coste = 5
S4 coste = 1
S6 coste = 5
S3 coste = 1
S2
coste = 7
BRIDGE 2
BRIDGE 1
HUB 1
HUB 3
SWITCH 1
HUB 2
SWITCH 2
BRIDGE
3
BRIDGE 4
SWITCH 3
1
2
1

51
Ejercicio 5.3.2
Tenemos la red Ethernet half dúplex de 100 Mbps de la Figura 5.3.2, en la que hay dispositivos de interconexión
de todo tipo (SW=switch, P=puente, REP= repetidor, HUB).
Figura 5.3.2
1. Dibujar los dominios de colisión.
3. Una vez acabado el cálculo del STP en toda la red, la estación X transmite una trama a la estación P.
Suponer que las tablas de reenvió de cada dispositivo estén completas y que ninguna otra estación de
la red transmita. Describir el recorrido de esta trama hacia el destino, especificando lo que hará cada
dispositivo con la trama y cuáles estaciones la reciben.
Ejercicio 5.3.3
Tenemos la red Ethernet half dúplex de 100 Mbps de la Figura 5.3.3, en la que hay dispositivos de interconexión
de todo tipo (SW = switch, P = puente, REP= repetidor, HUB).
P Id=11
1 2
P Id=6
1
2
SW Id=5
1 2 3 4
SW Id=8
1
2 3 4 6
5
SW Id=10
1
2
3 4 5 6
SW Id=9
1
2 8
7
3 4 5 6
REP Id=2
1 2
HUB Id=4
1
2 3 4 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
HUB Id=7
1
6
4
2 3 5
HUB Id=3
1
2 3 4 5
A B
C
D E
F
G H
I J
K L
M
N
Z Y
W
X
U V
R S T
O
P
Q
A2
B2
C2 D2
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 500m
FO 500m
COAX
500m
COAX
500m
COAX
500m
COAX 200m
P Id=11
1 2
P Id=11
1 2
P Id=6
1
2
P Id=6
1
2
SW Id=5
1 2 3 4
SW Id=5
1 2 3 4
SW Id=8
1
2 3 4 6
5
SW Id=8
1
2 3 4 6
5
SW Id=10
1
2
3 4 5 6
SW Id=10
1
2
3 4 5 6
SW Id=9
1
2 8
7
3 4 5 6
SW Id=9
1
2 8
7
3 4 5 6
REP Id=2
1 2
REP Id=2
1 2
HUB Id=4
1
2 3 4 5
HUB Id=4
1
2 3 4 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
HUB Id=1
1
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=7
1
6
4
2 3 5
HUB Id=7
1
6
4
2 3 5
4
2 3 5
HUB Id=3
1
2 3 4 5
A
A B
B
C
C
D
D E
E
F
F
G
G H
H
I
I J
J
K
K L
L
M
M
N
N
Z
Z Y
Y
W
W
X
X
U
U V
V
R
R S
S T
T
O
O
P
P
Q
Q
A2
A2
B2
B2
C2
C2 D2
D2
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 500m
FO 500m
COAX
500m
COAX
500m
COAX
500m
COAX 200m

52
Figura 5.3.3
Una vez acabado el cálculo del STP en toda la red, la estación E transmite una trama a la estación C.
2. Describir el recorrido de esta trama hacia el destino, especificando lo que hará cada dispositivo con la
trama y qué estaciones la reciben. Suponer que las tablas de reenvió de cada dispositivo estén
completas y que ninguna otra estación de la red transmita.
SW
4 3 2 1
SW Id=13
1
2
3 4 5
SW Id=8
1
2 5
4
3
REP Id=15
1 2
HUB Id=11
1
2 3 4 5
A B
C
I M
N
U V
E
P
Q
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 100m
COAX
500m
COAX
500m
P
1
2
P
1
P Id=9
1
2
2
SW
SW Id=10
SW Id=14
1
2 3 5
SW
1
2 4
SW
1
2
SW
1
2
SW
1
2 3
SW
1
2 3
REP
1 2
REP
1 2
HUB
1
2 3 4 5
HUB
1
2 3 4 5
HUB Id=7
1
Id=7
1
2
A
A B
B
C
C
D
I
I
N
N
U
U V
V
P
P
Q
Q
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 500m
COAX
500m
COAX
500m
HUB Id=3
1
2 3
HUB
1
2 3
HUB
1
2 3
2 3
R
FO 100m
FO 500m
FO 500m
4 3
SW
4 3 2 1
SW
4 3 2 1
SW Id=13
1
2
3 4 5
SW Id=8
1
2 5
4
3
REP Id=15
1 2
REP Id=15
1 2
HUB Id=11
1
2 3 4 5
HUB Id=11
1
2 3 4 5
A
A B
B
C
C
I
I M
M
N
N
U
U V
V
E
E
P
P
Q
Q
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 100m
COAX
500m
COAX
500m
P
1
2
P
1
P Id=9
1
2
2
P Id=9
1
2
P Id=9
1
2
2
SW
SW Id=10
SW Id=14
1
2 3 5
SW
1
2 4
SW
1
2
SW
1
2
SW
1
2 3
SW
1
2 3
REP
1 2
REP
1 2
HUB
1
2 3 4 5
HUB
1
2 3 4 5
HUB Id=7
1
Id=7
1
2
A
A B
B
C
C
D
D
I
I
N
N
U
U V
V
P
P
Q
Q
FO 500m FO 500m
FO 500m
FO 500m
COAX
500m
COAX
500m
HUB Id=3
1
2 3
HUB
1
2 3
HUB
1
2 3
2 3
R
FO 100m
FO 500m
FO 500m
4 3

53
Ejercicio 5.3.4
Tenemos una red Ethernet half dúplex a 100 Mbps, como la mostrada en la Figura 5.3.4, en la que hay
dispositivos de interconexión de todo tipo (SW=switch, P=puente, REP= repetidor, HUB).
es 1, determinar la topología que se establecerá cuando se acabe de resolver el algoritmo de Spanning
2. Una vez acabado el cálculo del STP en toda la red, el HUB con ID = 5 queda fuera de servicio: indicar
el proceso de cambio de topología que se activa y la nueva topología que se establece.
Figura 5.3.4
P id=9
P id=8
P id=3
HUB id=2
1
3 2
4 5
HUB id =6
3
1
2
4 5
1
3
2
1
1
2
2
3
3
L M N
O P
Q
HUB id=5 1
2
3 5
G
4
A
C
D
Sw id=7
1
3 2
4
A
R
6

54
Ejercicio 5.3.5
En la LAN que se muestra en la Figura 5.3.5 los puentes tienen la misma prioridad. Se pide:
1. Encontrar la topología de árbol que resulta si todos los puentes tienen el STP activado. Indicar cuál es
el puente raíz, y los puertos raíz y designados de cada puente. Indicar además el RPC de cada
dispositivo.
Figura 5.3.5
2. Con respecto a las estaciones A y B, indicar como se actualizan las SAT (Source Adress Table) de cada
puente una vez que la topología encontrada en el apartado 1 se ha estabilizado.
3. Teniendo en cuenta el resultado del apartado 1, supongamos que el enlace entre el puente 3 y 4 queda
fuera de servicio. ¿Qué puentes se dan cuenta de esta situación y cómo reaccionan? ¿Cuál será la
nueva topología de árbol? Indicar las BPDUs que se envían por todo el árbol.
Ejercicio 5.3.6
En la LAN Ethernet de 100 Mbps que se muestra en la Figura 5.3.6 los puentes tienen la misma prioridad.
Figura 5.3.6
Se pide:
1. Encontrar la topología de árbol que resulta si todos los puentes tienen el STP activado. Indicar cuál es
el puente raíz y los puentes designados, y los puertos de raíz y designados de cada puente. Indicar
además el RPC de cada dispositivo.
ID_bridge = 5
#1
#2
C=3
#3
#4
ID_bridge = 1
#1
#2
#3
ID_bridge = 3
#1
#2
#3
ID_bridge = 2
#1
#2
#3
ID_bridge = 4
#1
#2
#3
C=1
C=2
C=1
C=1
C=1
C=1
C=2
Estac. A
Estac. B
ID_bridge = 1
#1
#2
C=1
#3
#4
ID_bridge = 2
#1
#2
#3
ID_bridge = 3
#1
#2
#3
ID_bridge = 5
#1
#2
#3
ID_bridge = 4
#1
#2
#3
C=1
C=1
C=1
C=1
C=1
C=2
C=1
Estac. A
Estac. B
ID_bridge = 1
#1
#2
C=1
#3
#4
ID_bridge = 2
#1
#2
#3
ID_bridge = 3
#1
#2
#3
ID_bridge = 5
#1
#2
#3
ID_bridge = 4
#1
#2
#3
C=1
C=1
C=1
C=1
C=1
C=2
C=1
Estac. A
Estac. B

55
Ejercicio 5.3.7
Supongamos tener la LAN Ethernet de 100 Mbps que se muestra en la Figura 5.3.7, en donde los puentes
tienen la misma prioridad.
1. Encontrar la topología de árbol que resulta si todos los puentes tienen el STP activado. Indicar quién es
el puente raíz y los puentes designados, y los puertos de raíz y designados de cada puente. Indicar
además el RPC de cada dispositivo.
Figura 5.3.7
ID_bridge = 1
#1
#2
C=1
#3
#4
ID_bridge = 2
#1
#2
#3
ID_bridge = 3
#1
#2
#3
ID_bridge = 5
#1
#2
#3
ID_bridge = 4
#1
#2
#3
C=1
C=1
C=1
C=1
C=1
C=1
C=2
Estac. A
Estac. B
ID_bridge = 1
#1
#2
C=1
#3
#4
ID_bridge = 2
#1
#2
#3
ID_bridge = 3
#1
#2
#3
ID_bridge = 5
#1
#2
#3
ID_bridge = 4
#1
#2
#3
C=1
C=1
C=1
C=1
C=1
C=1
C=2
Estac. A
Estac. B

56
Ejercicio 5.3.8
Considerar la red Ethernet half dúplex de la Figura 5.3.8, donde la tasa de transmisión es de 10 Mbps.
Figura 5.3.8
1. ¿Cuántos dominios de colisión hay? Indicarlos en el dibujo, incluyendo los dispositivos que forman parte
de cada dominio.
Considerar que los dispositivos disponen de la información siguiente:
Dispositivo Puente ID=10 Puente ID=12 Puente ID=13 Puente ID=14
Puerto 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3
Coste asociado 1 5 1 5 1 1 1 1 1 5 5 1
2. Suponer que todos los dispositivos tienen la misma prioridad. Especificar la topología en árbol que se
forma después que todos los dispositivos implicados hayan calculado el algoritmo del Spanning Tree
Protocol. Completar la tabla con la información adecuada para cada dispositivo, tal como se indica en
la primera fila de ejemplo (se deben añadir tantas filas como dispositivos sean necesarios).
Dispositivo Root Path Cost Número de puerto y tipo
Puente ID=1 15
Puerto 1: ...; Puerto 2: ...; Puerto 3: ...;
Puerto 4: ...; Puerto 5: ....
3. Suponer que la estación A envía una trama a la estación R. Describir el recorrido que hace la trama, a
qué dispositivos de la red llega y todas las acciones que desarrolla cada dispositivo. Suponer que la
dirección de la estación destino ya está correctamente aprendida por los puentes.
4. Suponer que el nivel de red (IP) de la estación A tiene un paquete de datos con una longitud de 2000
bytes para enviar al nivel par de la estación B. Detallar todo lo que se sabe relacionado con esta
comunicación entre niveles pares de los dos sistemas remotos. Suponer que el medio no introduce
errores de transmisión y que ninguna otra estación esté enviando.
Pont ID=10
1
2
3
Pont ID=14
1 2
3 Pont ID=12
1 2
3
Pont ID=13
2 1 3
HUB ID=2
HUB ID=6
HUB ID=15
HUB ID=20
O
L M
N
P
Q
F
G
H
A
C
D
E
B
I
R
S
T
U
V
Pont ID=10
1
2
3
Pont ID=14
1 2
3 Pont ID=12
1 2
3
Pont ID=13
2 1 3
HUB ID=2
HUB ID=6
HUB ID=15
HUB ID=20
O
L M
N
P
Q
F
G
H
A
C
D
E
B
I
R
S
T
U
V

Interconexión de redes Tema 6 LAN Virtuales
57
6 LAN VIRTUALES
6.1 Dominios de colisión y de broadcast; tipos de enlaces VLAN
Ejercicio 6.1.1
1. En relación a las redes mostradas a continuación, determinar el/los dominio/s de colisión y de broadcast
de nivel 2. Considerar que la red es half dúplex.
2. ¿Cómo podemos configurar las VLANs representadas en cada escenario?
3. Determinar el tipo de enlace (acceso, troncal, híbrido) en cada escenario.
Figura 6.1.1
Figura 6.1.2
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
25 m
Hub
Hub
Hub
Hub
F.O. 500 m
UTP
25 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
50 m
UTP
100 m
Switch
Switch
Switch
Switch
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
100 m
UTP
70 m
VLAN 2
VLAN 2
VLAN 3
VLAN 3
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Switch
Switch
Switch
Switch
Hub
Hub
Hub
Hub
Switch
Switch
Switch
Switch
UTP 100 m F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m
UTP
100 m
UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
VLAN 3
VLAN 2

58
Figura 6.1.3
Figura 6.1.4
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Repetidor
Switch
Switch
Switch
Switch
Hub
Hub
Hub
Hub
Switch
Switch
Switch
Switch
UTP 100 m F.O. 500 m
UTP
70 m
UTP
50 m
UTP
25 m
F.O.
500 m
UTP
100 m
UTP
80 m
UTP
50 m
UTP
100 m
UTP
70 m UTP
50 m
VLAN 3
VLAN 2
VLAN 2
1 PUENTE 2
HUB HUB REPETIDOR
A
B
C
D
E
G
F
50 m 100 m
50 m
50 m
100 m
150 m 150 m
200 m
150 m
300 m
1 PUENTE 2
HUB HUB REPETIDOR
A
B
C
D
E
G
F
50 m 100 m
50 m
50 m
100 m
150 m 150 m
200 m
150 m
300 m
VLAN 2
VLAN 3
VLAN 3

59
Ejercicio 6.1.2
Consideremos las configuraciones de red que se muestran en la Figura 6.1.5 y en la Figura 6.1.6 y, para cada
una, contestar a las siguientes preguntas.
1. ¿Qué tipos de enlaces hay entre los conmutadores?
2. ¿Cómo se pueden configurar los dispositivos (finales y/o de interconexión) para que las VLANs
funcionen?
Figura 6.1.5
Figura 6.1.6
SW4
SW1
SW2 SW3
B C E
D
F G H I L M N O P Q R S T U
#1
#1 #1
#2
#2
#3
A

60
Ejercicio 6.1.3
Consideremos la red Ethernet de la Figura 6.1.7, donde se ha calculado la topología STP y se han configurado
las VLANs siguientes:
 VLAN 2: estaciones conectadas a los HUBs 1, 2, 3, 5, 9;
 VLAN 3: estaciones conectadas a los HUBs 1, 2, 6, 7;
 VLAN 4: estaciones conectadas a los HUBs 3, 4, 7, 8, 9, 10.
Figura 6.1.7
1. Si la estación C tiene una trama para enviar en broadcast en el instante t=0, describir el recorrido que
hace la trama hasta llegar al destino y detallar lo que hace cada dispositivo de interconexión por el que
pasa la trama. Suponer que el canal está libre en t=0 y que las SAT están llenas.
2. Teniendo en cuenta los datos del apartado 1, ¿cuándo puede enviar la estación A una trama hacia la
estación B (dentro de la VLAN4) sin que haya colisión con la trama de l estación C? Tan sólo indicar
fórmulas con los parámetros necesarios y con los comentarios oportunos.
SW 30
SW 53
3
1
2
SW 80
3
1
2
SW 66
3
1
2
SW 42
3 1
2
3
4
2
5 6
1
HUB 1
HUB 2
HUB 3
HUB 4
HUB 5
HUB 6
HUB 7
HUB 8
HUB 9
Estacions de VLAN 2
Estacions de VLAN 3
Estacions de VLAN 4
s7
s2
s9
s1
s5
s4
s10
s3
s6
Estació A
Estació B
Estació C
HUB 10

61
Ejercicio 6.1.4
Consideremos la red Ethernet de la Figura 6.1.8, donde se ha calculado la topología STP y se han configurado
las VLANs indicadas.
Figura 6.1.8
Indicar en la Tabla 6.1.1 los tipos de enlaces que hay (acceso, troncal, híbrido), si las tramas viajan con
etiquetas o no, y qué dispositivos son VLAN-aware. Recordar que, si por un enlace no pasa tráfico VLAN, no
tenéis que poner nada en la tabla para aquel enlace.
Tipus d’enllaç Trames etiquetades? Dispositius VLAN-aware?
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
Tabla 6.1.1
SW 80
3
2 SW 80
3
2
s1
s2
s4
s6
s3
SW 80
3
2 SW 11
3
2 SW 42
3
1
2
SW 42
3
1
2
SW 42
3
1
2
SW 7
3
1
2
SW 60
3
4
2
5 6
1
SW 9
3
4
2
5 6
1
HUB 4
HUB 1
HUB 2
HUB 6
HUB 5
HUB 3
HUB 3
s5
VLAN 2 i 3
VLAN 3 i 4
Estacions de VLAN 2
Estacions de VLAN 3 Estacions de VLAN 4
Estacions no asignades a cap VLAN
HUB 3
HUB 3
s7

62
Ejercicio 6.1.5
Considerar la red Ethernet de la Figura 6.1.9, donde hay un conmutador (switch) y dos concentradores (HUB).
Supongamos que, como administradores de red, tenéis que configurar los equipos para formar las VLANs
indicadas en la figura.
Figura 6.1.9
1. Completar la Tabla 6.1.2, indicando qué enlaces son de acceso, cuáles son troncales y cuáles híbridos,
según vuestra configuración. Además, indicar qué equipos tienen que ser VLAN-aware.
Enllaços d’accés Enllaços troncals Enllaços híbrids
Equips
VLAN-aware
Tabla 6.1.2
2. Indicar qué mecanismos de reenvío puede usar el switch de esta red. Razonar la respuesta.
3. Supongamos que la estación A envía una trama MAC con dirección broadcast en el instante t=0. ¿Qué
dispositivos la reciben y procesan?
4. Con respecto al punto 3, ¿qué dispositivos pueden transmitir al mismo instante que A?.

63
6.2 Comunicación entre VLANs
Ejercicio 6.2.1
Considerar los siguientes escenarios y contestar a las preguntas que se plantean a continuación:
Figura 6.2.1
1. Suponiendo que las estaciones desde A hasta a I pertenecen a la VLAN 2 y el resto de las estaciones
a la VLAN 3, ¿qué tipo de enlace hay entre SW2 y el puente, y qué tipo entre SW2 y SW3? ¿Por cuales
enlaces es necesario que las tramas estén etiquetadas?
2. Supongamos ahora que las estaciones A, B, C, D, E, F, G, H, I, R y S deben formar parte de la VLAN2
y que el resto forman parte de la VLAN 3. ¿Qué tipo de enlaces hay entre los switches? ¿Qué switches
deben cumplir el estándar IEEE 802.1Q?
3. En el caso anterior, si la estación P es un servidor web que debe ser accesible por las estaciones A, H
y O, ¿Qué soluciones existen para hacer posible este acceso? Describir el proceso de transmisión de
las tramas/paquetes por la red en cada caso.
HUB
SW1
PONT SW2
REPETIDOR
a b c d
g
f
e
h i
l
n
o
m
FO
500
m COAX 500 m FO 500 m
UTP 100 m
UTP 100 m
UTP 100 m
UTP 100 m
FO
500
m
1 2
SW3
p q
r
s
HUB
SW1
PONT SW2
REPETIDOR
a b c d
g
f
e
h i
l
n
o
m
FO
500
m COAX 500 m FO 500 m
UTP 100 m
UTP 100 m
UTP 100 m
UTP 100 m
FO
500
m
1 2
SW3
p q
r
s

64
Ejercicio 6.2.2
Considera la Figura 4.4.1 y contesta a las siguientes preguntas.
Figura 6.2.2
1. Queremos que la impresora sea accesible tan sólo por los equipos de la VLAN 2 y de la VLAN 4. ¿Qué
configuración veis posible? Tenéis que especificar todo lo que creáis oportuno para que se entienda
vuestra configuración, teniendo en cuenta que los conmutadores disponen de hasta 96 puertos 10-100-
1000Base-T, y que no hay HUBs en esta topología.
Consideremos que la utilización de los enlaces es del 100% de la capacidad de los mismos, y que el 10%
del tráfico generado por los dispositivos de VLAN 2 y VLAN 4 va hacia la impresora. El resto del tráfico
generado en la red va hacia el router. Consideremos que la imp0072esora no genera tráfico.
2. ¿Cuál es la capacidad del enlace entre SW1 y la impresora para que no haya cuello de botella a la hora
de imprimir?
3. ¿Cuál es la capacidad del enlace entre SW1 y SW2 para que no haya cuello de botella?
4. ¿Cuál es la capacidad del enlace entre Sw2 y Router para que no haya cuello de botella?
5. Volver a dimensionar los enlaces entre Router-SW2 y entre SW2-SW1 para que no haya cuello de
botella, teniendo en cuenta que:
 la utilización de los enlaces de los usuarios finales está al 100% de su capacidad;
 el 60% del tráfico generado por los equipos de la VLAN2 y la VLAN 4 va a hacia el router, el 10%
hacia la impresora y el resto se queda en la VLAN;
 la impresora no genera tráfico;
 el 90% del tráfico generado por los equipos de la VLAN 3 va hacia el router y el resto se queda en
la VLAN;
 desde el router hacia el SW2 entran 100Mbps hacia la VLAN2, 70 Mbps hacia la VLAN 3 y 300Mbps
hacia la VLAN4 (se reparten entre todos los equipos de cada VLAN);
 el router dispone de 10 puertos 10-100-1000Base-T.
HUB 1
HUB 1
HUB 1
SW 1
96 puertos
10 ‐100‐1000 Base‐T
A
20 PC
10Base‐T
VLAN 2
A
20 PC
10Base-T
VLAN 3
Impressora
10‐100‐1000Base‐T
A
30 PC
10Base‐T
VLAN 4
UPLINK HACIA EL ROUTER
HUB 1
HUB 1
HUB 1
SW 2
96 puertos
10 ‐100‐1000 Base‐T
A
30 PC
10Base‐T
VLAN 4
A
30 PC
10Base-T
VLAN 3
30
30
20
30
20

65
Ejercicio 6.2.3
Tenemos dos ordenadores, A y B, que implementan los siguientes protocolos a nivel de RED: IP, IBM NetBIOS.
Ambos ordenadores disponen de una tarjeta de red Ethernet 10baseT y están conectados a través de un Switch
VLAN-aware, como se muestra en la Figura 6.2.3.
Figura 6.2.3
La entidad de protocolo IP del sistema A recibe una petición de servicio de envío de una IP_SDU de 2000 bytes
al usuario del servicio IP del sistema B. Considerar que el protocolo IP no usa los servicios del nivel LLC sino
que usa directamente los servicios del nivel MAC. Recordar que el nivel de red es el encargado de fragmentar
los datos según la MTU de la red y que la cabecera IP es de 20 bytes.
1. Se han configurado las VLAN de manera que el sistema A pertenece a las VLAN 2 y 3, mientras que el
sistema B pertenece a las VLAN 2. Describir el formato de la trama Ethernet que A envía a B y la que
recibe B: ¿en qué difieren? ¿Cuál es la dirección IP origen y destino que aparece en los paquetes?
2. Si ahora las VLAN se han configurado de manera que el sistema A pertenece a la VLAN 3 y B a la VLAN
2, describir el formato de la trama Ethernet que A envía a B y la que recibe B. ¿En qué difieren? ¿Cuál
es la dirección IP origen y destino que aparece en los paquetes? ¿Qué es lo que ha cambiado con
respecto a la situación de antes y por qué?
SW 2
16 puertos
10 ‐100‐1000 Base‐T
A B

Interconexión de redes Tema 7 Fast y Gigabit Ethernet
67
7 FAST Y GIGABIT ETHERNET
7.1 Eficiencia de canal y eficiencia de trama
Ejercicio 7.1.1
Sin tener en cuenta el mecanismo de acceso, queremos evaluar la eficiencia de canal desde el punto de vista
del usuario del servicio MAC en las situaciones siguientes:
1. Ethernet 10Mbps
2. Fast Ethernet
3. Gigabit Ethernet
4. Gigabit Ethernet con frame bursting:
a) Ráfaga de 2 tramas
b) Ráfaga de tantas tramas mínimas cuántas quepan seguidas dentro del mismo burst
5. Gigabit Ethernet full dúplex con Jumbo frame  una trama con un campo de datos de máximo 9000
bytes (en lugar de 1500 bytes)
Considerar una longitud de los datos útiles de 46 bytes y de 1500 bytes (evaluar los dos casos).
Tener en cuenta los siguientes parámetros:
 IFG = 96 tiempos de bit
 Trama de longitud mínima (desde el campo de dirección MAC hasta el CRC) = 64 bytes (puntos 1 y 2);
512 bytes (punto 3, 4 y 5)
 Trama de longitud máxima (desde el campo de dirección MAC hasta el CRC) = 1518 bytes (puntos 1,
2, 3 y 4); 9018 bytes (5)
 Preámbulo + SFD = 8 bytes
L = 1500 bytes L = 46 bytes
Ethernet
Fast Ethernet
Gigabit
Ethernet
Sin Frame
Bursting
Con Frame
Bursting
a)
b)
Jumbo Frame Máxima longitud de trama

68
Ejercicio 7.1.2
Desde una estación, A, se quiere transmitir un paquete IP de 512 bytes (tamaño total). La estación tiene una
interficie de red (NIC) Ethernet que cumple el estándar IEEE 802.3 (10Base-T a nivel físico), también
implementa el estándar IEEE 802.2. La transmisión de los paquetes IP se realiza a través de los servicios que
proporciona la capa LLC. Estimar la eficiencia que tendrá la transmisión, suponiendo que ninguna otra estación
transmite, y que A genera paquetes con una tasa de 100 paquetes por segundo.
1. ¿Qué tipo de tramas Ethernet se pueden usar en este escenario?
2. Primero describir el proceso de envío del paquete IP detallando las primitivas de servicio que se usan
en cada sub-nivel y las PDU que se intercambiarán éstos con los sub-niveles pares.
3. Calcular la eficiencia de la comunicación desde el punto de vista de un usuario del servicio de la capa
MAC y desde el punto de vista de un usuario del servicio de la capa LLC.
4. Calcular la eficiencia de la trama MAC y la eficiencia de la trama LLC.
Ejercicio 7.1.3
Considerar una estación de usuario con interfaz Gigabit Ethernet y con protocolo de red IP (considerar 20 bytes
de cabecera por cada paquete IP). La entidad de nivel 3 ha de ofrecer el servicio de transferencia de datos
para una RED-SDU de 4800 bytes. Evaluar la eficiencia del canal desde el punto de vista de:
1. Usuario del servicio LLC
2. Usuario del servicio MAC (no se aplica ninguna técnica para mejorar la eficiencia: ni frame bursting, ni
jumbo frames)
3. Usuario del servicio físico
Ejercicio 7.1.4
Una estación A, tiene un paquete IP de 57 bytes (longitud total) para transmitir. La estación A tiene una interfaz
de red (NIC) Fast Ethernet que cumple el estándar IEEE 802.3 (100Base-T4 a nivel físico), y el nivel MAC
ofrece sus servicios a la capa LLC 802.2.
Suponer que tan sólo la estación A transmite paquetes y que esta estación genera 10 paquetes cada segundo.
1. Describir todo el proceso de envío de un paquete IP, con todo el detalle de las primitivas de servicio que
cada subnivel utiliza y las PDUs que cada capa intercambia con su nivel par.
2. Calcular la eficiencia de la comunicación desde el punto de vista de un usuario del servicio de la capa
MAC y desde el punto de vista de un usuario del servicio de la capa LLC.
3. Calcular la eficiencia de la trama MAC y la eficiencia de la trama LLC.

69
Ejercicio 7.1.5
Un equipo terminal de usuario (PC) se comunica con una impresora a través de Ethernet 10Base-T. Los dos
equipos disponen de una pila de protocolos con los estándares de LAN IEEE 802.3 y IEEE 802.2 para los
niveles físico y de enlace, y de la familia de protocolos TCP/IP para los niveles de red y superiores.
Consideremos una de las unidades de datos del nivel IP, que en el instante t = 0 seg el PC quiere transmitir a
la impresora.
Datos:
Dirección IP del PC: 147.83.115.20
Dirección IP de la impresora: 147.83.115.10
Dirección MAC del PC: 00E018-0A5A12
Dirección MAC de la impresora: 000628-386ADC
Longitud del paquete IP (total): 580 bytes
1. ¿Qué primitiva de servicio usará el subnivel LLC para pedir al subnivel MAC el servicio de transmisión
de la L-PDU relacionada con la transmisión del paquete IP? Indicar detalladamente el contenido de la
L-PDU y de la MAC-PDU.
2. ¿Cómo se garantiza que la impresora reciba correctamente los datos enviados por el PC? Indicar las
diferentes soluciones que podemos aplicar según los diferentes protocolos de la arquitectura.
3. ¿Cuál es la eficiencia del canal desde el punto de vista del usuario del servicio de la capa MAC? (tener
en cuenta los datos indicados en el enunciado).
Ejercicio 7.1.6
Sin tener en cuenta el mecanismo de acceso, queremos evaluar la eficiencia de canal desde el punto de vista
del usuario del servicio MAC en las situaciones siguientes:
1. Ethernet 10Mbps
2. Fast Ethernet
3. Gigabit Ethernet
4. Gigabit Ethernet con frame bursting
5. Gigabit Ethernet full dúplex con Jumbo frame
Considerar que el nivel de red tiene que enviar datos (IP-SDU) y que, si fuese necesario, se encargará de
fragmentar sus datos para adaptarlos al medio físico (Gigabit Ethernet); a continuación tenéis las longitudes de
los datos (evaluar los tres casos): 5000 bytes, de 4600 bytes y de 4430 bytes.
Tener en cuenta los siguientes parámetros:
 IFG = 96 tiempos de bit
 Trama de longitud mínima (desde el campo de dirección MAC hasta el CRC) = 64 bytes (puntos 1 y 2);
512 bytes (puntos 3 y 4)
 Trama de longitud máxima (desde el campo de dirección MAC hasta el CRC) = 1518 bytes (puntos 1,
2, 3 y 4); 9018 bytes (punto 5)
 Preámbulo + SFD = 8 bytes
 Cabecera IP = 20 bytes

70
7.2 Arquitectura de red y primitivas de servicio
Ejercicio 7.2.1
Una estación A está conectada al puerto 1 de un switch; la estación B está conectada al puerto 2 del mismo
switch (ver figura inferior). Este switch tiene otros 4 puertos que, para este ejercicio, no nos interesan.
La tarjeta de red Ethernet IEEE 802.3 de la estación A puede trabajar hasta 1 Gbps en modo half dúplex. La
estación B tiene una tarjeta de red Ethernet IEEE 802.3 y puede trabajar hasta 100 Mbps en modo full dúplex.
El switch tiene interfaces de red Ethernet IEEE 802.3 en todos sus puertos, los cuales pueden trabajar hasta 1
Gbps en modo full dúplex.
1. ¿Cuántos dominios de colisión hay en toda la red? ¿En qué modo de transmisión y a qué velocidad se
trabaja sobre cada enlace (ASwitch y BSwitch)?
Supongamos que el nivel de red de la estación A tenga listo un paquete de 400 bytes para transmitir a la
estación B. Si sabemos que estos dispositivos tienen una arquitectura según los estándares IEEE 802.3 con
802.2, se pide:
2. Describir las primitivas de servicio que se usan en cada nivel relacionadas con la transferencia del
paquete hasta B, suponiendo que el puerto 2 del switch está recibiendo tramas PAUSE procedentes de
la estación B continuamente. ¿El nivel de red de la estación A se dará cuenta si sus datos han sido
transmitidos y si se han recibido en el destino? ¿Cómo? Donde pueda ser útil considerar: dirección SAP
= 46, dirección MAC_A =A1, dirección MAC_B = B2.
3. Detallar las tramas MAC IEEE802.3 que se generan y que se reciben en cada dispositivo.
Supongamos ahora que el nivel de transporte de A haya solicitado un servicio al nivel de red para la
transferencia hacia B de una ráfaga de 6 segmentos UDP de 300 bytes cada uno y que A usa el mecanismo
de frame bursting. Consideremos también, que en caso necesario, la función de fragmentación se realiza en el
nivel de red. Se pide:
4. ¿Cuál es la eficiencia de la transmisión desde el punto de vista del usuario del servicio MAC de la
estación A?
Suponiendo que el nivel MAC de la estación A hace el primer intento de transmisión en el instante t = 0 y que
el switch tiene una trama lista para enviar hacia A en el instante t = 13,8 µs.
5. ¿En qué instante el nivel MAC de la estación A recibe la trama que le envía el switch? Considerar un
retardo de propagación de 0,556 µs cada 100 metros para el cable UTP y un retardo de NIC de 0,5 µs.
100m UTP
SWITCH
#1 #2 #3 #4 #5 #6
A B
100m UTP

71
Ejercicio 7.2.2
Tenemos dos sistemas, A y B, que implementan los siguientes protocolos a nivel de RED: IP, IBM NetBIOS.
Ambos sistemas usan la tecnología Gigabit Ethernet 1000baseT en half-dúplex. Además, los dos sistemas
están directamente conectados a un Switch.
Sabemos que las direcciones SAP para IP y NetBIOS son (en hexadecimal):
 Dirección SAP (IP) = 06
 Dirección SAP (IBM NetBIOS) = F0
Y que las direcciones MAC (OUI_dispositivo en hexadecimal) son:
 Dirección MAC (sistemaA) = cisco_E2 BD 09
 Dirección MAC (sistemaB) = 3com_FF F3 F8
El nivel 3 del sistema A tiene una RED-SDU de 3000 bytes para enviar al sistema B. Recordar que el nivel 3
es el encargado de fragmentar los datos para que se ajusten a los tamaños máximos permitidos en las capas
inferiores. Recordar además que el protocolo IP añade una cabecera de 20 bytes sobre los datos que debe
enviar.
Describir paso a paso, cómo se realiza esta transferencia de datos desde que la entidad de protocolo IP del
sistema A los envía, hasta que la entidad de protocolo IP del sistema B los recibe. Tener en cuenta los
protocolos que se usan en cada nivel y el formato de PDU correspondiente, los servicios que cada entidad
puede ofrecer y las primitivas de servicio que se utilizan.
Ejercicio 7.2.3
Consideremos la figura de la página siguiente donde se representa la arquitectura de una red Gigabit Ethernet
Half-Dúplex: responder a las preguntas que indicamos a continuación. Suponer que el canal no introduce
errores y que no hay otras transmisiones en toda la red.
1. ¿Qué tipo de dispositivos pueden tener la arquitectura representada en el punto 1 de la figura?
2. Dibujar la MAC-PDU (punto 2 de la figura) con todos los detalles (donde sea posible, aplicar los valores
que se indican como datos).
3. Completar la parte del esquema correspondiente al punto 3 con las dos primitivas que faltan, junto con
sus parámetros.
4. Calcular la eficiencia del canal Gigabit Ethernet Half-Dúplex desde el punto de vista del usuario del
servicio de la capa MAC.
Cabecera IP
20 Bytes Datos [Red-SDU]

72
Estació A Estació B
1
XARXA LLC MAC XARXA
LLC
MAC
MAC
PHY
M
E
D
I
D
E
T
R
A
N
S
M
I
S
S
I
Ó
MAC
Lògica de reenviament
RED‐PDU
(400 bytes)
DL_UNITDATA.re
quest
(DSAP i DMAC,
SSAP i SMAC, LLC‐
SDU) MA_DATA.reques
t
(DMAC,    MAC‐
SDU)
2
MAC‐PDU Enviament de la MAC‐PDU
3
Dades per completar les preguntes:
DSAP: 71 SSAP: 71 DMAC (@MAC destí): Cisco_3a 45 f0 SMAC (@MAC origen): 3com_41 83 a9
PHY PHY PHY
M
E
D
I
D
E
T
R
A
N
S
M
I
S
S
I
Ó
Enviament de la MAC‐PDU

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