Ing. Julio Vásconez E., Msc.1

Módulo II:

I n g . J u l i o V á s c o n e z E .I n g . J u l i o V á s c o n e z E .

Ing. Julio Vásconez E., Msc.2

Índice: Índice:

1. Comunicación de datos1. Modelo de comunicación de datos2. Problemática de la comunicación de datos3. Definición de telemática. Evolución

2. Comunicación de datos a través de redes1. Objetivos de las redes de computadores2. Estructura y clasificación de las redes

3. Protocolos y arquitectura de protocolos1. Modelo de tres capas2. La arquitectura de protocolos TCP/IP3. El modelo OSI

4. Normalizaciones1. Organizaciones de normalización

Ing. Julio Vásconez E., Msc.3

1.1. Comunicación de datosComunicación de datos

Ing. Julio Vásconez E., Msc.4

1.11.1 Modelo de comunicación de datosModelo de comunicación de datos Objetivo de un sistema de comunicaciones:

– Intercambiar información entre dos entidades

Ing. Julio Vásconez E., Msc.5

Modelo simplificadoModelo simplificado

Ing. Julio Vásconez E., Msc.6

1.2 Problemática de la comunicación de datos

Trabajar con una computadora aislada– Anula el problema de comunicación

Surge la necesidad de comunicarse con otra computadora para compartir información y recursos de manera sencilla y eficiente.

Ing. Julio Vásconez E., Msc.7

¿Qué medio de transmisión utilizar?– Cable– Fibra óptica– Radio

¿Qué tipo de señal y modulación?– Analógica

AM, FM, PM

– Digital: varios tipos de codificación digitalManchester o Manchester DiferencialBipolar RZBipolar NRZ

1.2 Problemática de la comunicación de datos (2)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.8

¿Cómo se transmite la información?– simplex– half-duplex– duplex

¿Quién tiene preferencia para transmitir?– Hay un maestro y varios esclavos– Todos pueden transmitir al mismo tiempo

¿Qué sucede si los dos equipos quieren transmitir al mismo tiempo?– Se produce colisión

1.2 Problemática de la comunicación de datos (3)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.9

¿Qué sucede si un equipo transmite a distinta velocidad que otro?– Hay que realizar un control de flujo entre emisor

y receptor

1.2 Problemática de la comunicación de datos (4)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.10

¿Qué tipo de errores se producen en la transmisión?– Errores debido a:

Ruido térmico (o ruido blanco) Ruido inducido, por relés o ecos Interferencias en radio-enlaces (diafonía) Pérdidas de sincronismo en transmisiones digitales

¿Cómo detectar los errores?– Añadir información redundante , CRC, bits de paridad

¿Cómo tratar los errores?– Corregirlos en el receptor– Pedir la retransmisión al emisor– Si hay muchos errores, anular la comunicación

1.2 Problemática de la comunicación de datos (5)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.11

Al ampliar el sistema y unir todos los ordenadores de un edificio, tenemos una:– Red de área local (LAN)

1.2 Problemática de la comunicación de datos (6)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.12

¿Cómo será la topología de la red?– Estrella, bus, anillo, matriz de conmutación ...

¿Cómo acceder a un medio compartido sin problemas de colisión?– Testigo

– MDF

– MDT

– Aloha

– CSMA ¿Cómo indico a quién van dirigidos los datos?

– Direccionamiento físico (MAC address)

1.2 Problemática de la comunicación de datos (7)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.13

¿Cómo se puede lograr comunicar LAN’s de otras sucursales que hay repartidas por todo el mundo?

1.2 Problemática de la comunicación de datos (8)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.14

Resulta muy costoso y problemático montar una red propia a nivel mundial.

Existen redes de área extensa (WAN) instaladas:– Solución: Conectarse a ellas.

¿Cómo se puede enviar una gran cantidad de datos de forma eficiente?– Dividir los mensajes en paquetes.

Se hace necesario establecer un sistema de direccionamiento estándar y abierto a nivel mundial (ISO).

1.2 Problemática de la comunicación de datos (9)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.15

¿Cómo viajan los datos por la red de unos nodos a otros?– Almacenamiento y reenvío– Algoritmos de enrutamiento

Una red está compuesta por muchos nodos interconectados entre sí que controlan el tráfico de datos.

Estos nodos reciben datos, los almacenan y los retransmiten al nodo vecino que consideren más oportuno según sea el destino de los datos, utilizando para ello un algoritmo de enrutamiento (routing).

1.2 Problemática de la comunicación de datos (10)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.16

¿Qué sucede si un nodo se satura o se cae?– Evitar bloqueo de la red.

– Proveer mecanismos para que los datos lleguen íntegros. ¿Tiene la red capacidad de adaptarse

dinámicamente a los cambios de tráfico en sus distintos puntos?– Algoritmos de enrutamiento fijo.

– Enrutamiento adaptativo dinámicamente. Se debe exigir a la red que proporcione una calidad

mínima de servicio en la comunicación– Retardo de los datos, tasa de error ...

– Si no la puede proporcionar no hay comunicación.

1.2 Problemática de la comunicación de datos (11)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.17

Pagar por utilizar los servicios de la WAN– Tarifación

¿Qué seguridad pueden tener los datos transmitidos?– Evitar lecturas por personal no autorizado

Algoritmos de codificación– Detectar posibles adulteraciones de los datos– Poder enviar documentos firmados digitalmente

Firma digital: Utilizando datos cifrados con clave privada, el receptor descifra con clave pública

¿Se pueden comunicar dos equipos que tengan distintas formas de representar o guardar los datos en memoria (PC y MAC)?– Conversión de datos a una sintaxis común

1.2 Problemática de la comunicación de datos (12)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.18

¿Se pueden interconectar redes distintas?– Repetidores, puentes (bridges), routers, gateways, ...

¿Qué aplicaciones proporcionan las redes?– Correo electrónico: texto, voz, imágenes

– Acceso a bases de datos, reservas, transferencias, consultas

– Transferencia de archivos

– Terminal virtual

– Servicio de directorio

– Servidores de noticias

– Diarios electrónicos

– Servidores de archivos

1.2 Problemática de la comunicación de datos (13)

Ing. Julio Vásconez E., Msc.19

1.3 Tareas en los sistemas de comunicación Utilización del sistema de transmisión Implementación de la interfaz Generación de la señal Sincronización Gestión del intercambio Detección y corrección de errores Direccionamiento y enrutamiento Recuperación Formato de mensajes Seguridad Gestión de red

Ing. Julio Vásconez E., Msc.20

2.2. Comunicación de datos a Comunicación de datos a través de Redestravés de Redes

Ing. Julio Vásconez E., Msc.21

2. Comunicación de datos a través de redes Normalmente no es práctico la conexión

mediante un enlace punto a punto:– Los dispositivos están muy alejados.– Muchos dispositivos necesitarían un gran número de

conexiones no prácticas. La solución es conectar cada dispositivo a una

red de comunicación. Red de computadoras: conjunto de ordenadores

autónomos interconectados:– Autónomos: no necesitan de ningún otro ordenador

para operar.– Interconectados: intercambio de información.

Ing. Julio Vásconez E., Msc.22

Objetivos de las redes de computadorasObjetivos de las redes de computadoras

Compartición de recursos– Archivos, datos,

programas, CPU– Independencia

localización usuario y recurso

Alta fiabilidad– Duplicidad de ficheros– Fallos en una CPU– Copias de seguridad

Ahorro

Expansibilidad Medio de comunicación Acceso remoto a

información Comunicaciones

interpersonales– Aspectos sociales: “free

speech” Diversión interactiva

Ing. Julio Vásconez E., Msc.23

Estructura y Clasificación de las redesEstructura y Clasificación de las redes Criterios de clasificación:

– Por tecnología de transmisión.

– Por escala:

Ing. Julio Vásconez E., Msc.24

Por tecnología de TransmisiónPor tecnología de Transmisión Redes multidifusión ( broadcast)

– Canal común compartido por varios ordenadores.

– La información se divide en paquetes: Información sobre destino en cada paquete Broadcasting: mensajes a todos los ordenadores Multicasting: ídem a varios simultáneamente

Ing. Julio Vásconez E., Msc.25

Por tecnología de Transmisión Por tecnología de Transmisión (2)(2)

Redes punto a punto (point-to-point)– Conexiones entre pares de ordenadores o dispositivos.– Para alcanzar el destino los paquetes deben pasar por

máquinas intermedias.– Almacenamiento temporal de los paquetes en los

nodos intermedios.

Ing. Julio Vásconez E., Msc.26

P o r e s c a l aP o r e s c a l a LAN : Redes locales. MAN: Redes metropolitanas. WAN: Redes de área extensa. nodos

Ing. Julio Vásconez E., Msc.27

P o r e s c a l aP o r e s c a l a Redes de área extensa (WAN, Wide Area Network) Elementos:

– hosts: conjunto de máquinas de usuario.– subred (de comunicación): elementos de comunicación entre los hosts.

Separación subred vs. host (simplicidad de diseño). Elementos de la subred:

– Líneas de transmisión– Elementos de Conmutación (IMP)

Datos almacenados temporalmente en IMP Algoritmo de encaminamiento

RouterSubred

Ing. Julio Vásconez E., Msc.28

R e d W a nR e d W a n Extensa área geográfica. Requiere atravesar rutas de acceso público. Utiliza parcialmente circuitos proporcionados por

proveedores de servicios de telecomunicación (PSTN).

Se ha implementado con diferentes tecnologías:– Conmutación de circuitos (ISDN).

– Conmutación de paquetes (X.25).

– Retransmisión de tramas (Frame Relay).

– Modo de Transferencia Asíncrono (ATM).

Ing. Julio Vásconez E., Msc.29

R e d L a nR e d L a nCobertura pequeña:

– Típica de edificios o conjunto de edificios próximos.

Normalmente pertenece a la entidad propietaria de los dispositivos conectados a la red.

Mayor capacidad de transmisión de datos.Utilización de sistemas de difusión.Reciente introducción de sistemas de

conmutación y ATM.

Ing. Julio Vásconez E., Msc.30

R e d L a n R e d L a n (2)(2)

Redes de dimensiones reducidas:

Necesitan de un mecanismo de control de acceso al medio (MAC, Medium Access Control).

No se suelen utilizar mecanismos de interconexión de redes ni nodos intermedios.

Características:– Tamaño: Tiempo

máximo de transmisión conocido.

– Medio de transmisión: cable común (multidifusión).

– Topologías: bus, anillo, árbol o estrella.