sistemas informáticos 2003/2004

Sistemas Informticos2003/2004 Prof. Dorotea Izquierdo Snchez.Prof. Jos Nieto.

Sistemas Informticos

Tema 1: Conceptos bsicos de un sistema de telecomunicaciones.

SISTEMA DE COMUNICACINSistema Teleinformtico


Sistema Central: es el ordenador que procesa la informacin ms extensa en un sistema informtico. Se compone de equipo fsico (dispositivos de almacenamiento, gestin de la informacin, etc.) y la parte lgica. (software que proporciona las funciones del proceso).Unidad de control de comunicaciones: dispositivo especializado en tareas de comunicaciones. Su tarea principal es descargar al procesador central de los procesos de transmisin de datos. En pequeos sistemas no existe.


Mdem (modulador-demodulador): es el equipo encargado de adaptar la seal digital de un equipo informtico a una lnea telefnica. Sus funciones son:Convertir una seal digital en analgica. (si la lnea es analgica).Convertir la seal analgica recibida en digital. (si la lnea es analgica).Detectar errores de transmisin.Corregir defectos de las lneas mediante circuitos compensadores.Multiplexores y concentradores: dispositivos y mtodos para el uso simultneo y compartido de la misma lnea de transmisin por diversos terminales. Cuando hay un gran nmero de terminales distantes del sistema central, por motivos econmicos, se suelen utilizar estos dispositivos.


Multiplexores y concentradores:

Multiplexin: combinacin de varias seales para el envo simultneo de las mismas por una sola lnea de transmisin.Concentracin: agrupacin de seales de dispositivos de distinta velocidad para conseguir una ganancia de tiempo en el envo de informacin.


Mtodos de Multiplexado:

Mutiplexado por divisin en el tiempo (TDM): Combina distintas seales asignando a cada una de ellas un tiempo en la lnea de transmisin.Mutiplexado por divisin de frecuencia (FDM): A cada seal se le asigna una banda en el espectro de frecuencias por donde se transmite. Debe haber una separacin entre las bandas.


Mtodos de Multiplexado:


Terminales: son dispositivos conectados a un ordenador central capaces de enviar o recibir informacin. Pueden ser microordenadores, impresoras, teclados, pantallas, etc.

La conexin mediante la lnea de transmisin y todos los elementos intermedios, conlleva una serie de rdenes y normas precisos para la transmisin de la informacin.


Clasificacin por la capacidad de proceso:Terminales simples (o tontos): son terminales sin capacidad de proceso independiente. Sirven slo para enviar o recibir datos. Por ejemplo los compuestos de pantalla y teclado, o las impresoras.Terminales inteligentes: son los que poseen alguna capacidad de procesamiento de la informacin. Contienen un procesador y memoria que les permite realizar tareas de procesamiento independiente del ordenador central. Por ejemplo ordenadores personales conectados a un ordenador central.


Clasificacin por la capacidad de funcionamiento:Terminales de propsito general: son terminales que pueden ser utilizados para aplicaciones diversas y pueden ser tiles al cambiar la aplicacin. Por ejemplo, PCs, impresoras, etc.Terminales de propsitos especfico: slo son tiles para aplicaciones concretas. Estn muy vinculados con el ordenador central y con el software utilizado. Por ejemplo, cajeros automticos, TPV, etc.


Los dispositivos en la lnea de comunicacin se agrupan por nodos para gestionar ms eficientemente la comunicacin entre todos los terminales.

Tcnicas para el encaminamiento de informacin


Tcnicas para el encaminamiento de informacin a travs de los nodos de una red:Conmutacin de circuitos: se realiza en redes telefnicas. El proceso es establecer un enlace fsico entre los terminales, siempre que exista un canal disponible y desocupado. Cuando termina la transmisin de informacin se produce la desconexin fsica.


Tcnicas para el encaminamiento de informacin a travs de los nodos de una red:

Conmutacin de mensajes: el dispositivo emisor incorpora a la informacin una direccin de destino. El mensaje se va transmitiendo a travs de los nodos de la red mediante tcnicas de encaminamiento. No se establece una ruta dedicada entre los terminales que intervienen en la comunicacin.Conmutacin de paquetes: El envo de datos se hace en tramas de longitud limitada para conseguir un mayor aprovechamiento de la lnea de comunicaciones.


Codificacin de la Informacin.

Es la transformacin de informacin, de una alfabeto fuente a otro destino, para adaptarla al medio de transmisin. Se busca mayor seguridad y rapidez en la comunicacin.El cdigo es la correspondencia entre los smbolos del alfabeto fuente y los del destino.

En la codificacin binaria, teniendo M smbolos en el alfabeto fuente, necesitaremos n bits en cada palabra del alfabeto destino para codificar la informacin, siempre que cumpla:2n M


REDES DE TRANSMISIN DE DATOS

Qu es una Red?Equipos conectados por un medio de transmisin.Con un protocolo de funcionamiento acordadoDefinida e implementada para compartir recursos y/o colaborar en el desarrollo de una tarea.


REDES DEDICADAS

Conectan dos o ms puntos de forma exclusiva por motivos de seguridad, rapidez o por necesidad debido a la ausencia de otro tipo de red.


REDES DEDICADAS

Redes punto a punto: conexiones entre ordenador central y terminales de una forma directa. Cada terminal se conecta directamente con el procesador de comunicaciones. Alta velocidad, seguridad y precio.Redes multipunto: conexiones de varios terminales con el ordenador central a travs de una nica lnea de comunicaciones. Se utilizan amplificadores difusores para recoger las demandas de comunicacin de los terminales a esta lnea dedicada. Tambin se utilizan concentradores y multiplexores.


REDES COMPARTIDASUnen un gran nmero de usuarios de diferente tipo compartiendo los mismos canales de comunicaciones.


REDES COMPARTIDAS

Red telefnica conmutada: es la red de comunicaciones telefnicas. Las caractersticas es su amplia estandarizacin, su gran extensin por todo el mundo, y su precio por tiempo de utilizacin. Son de baja velocidad de transmisin, baja calidad y baja seguridad.Redes de conmutacin de paquetes: redes que poseen nodos de concentracin con procesadores que regulan el trfico de paquetes. Estos paquetes poseen una direccin para alcanzar el destino.


REDES COMPARTIDAS

Redes de conmutacin de circuitos: redes en las que en los centros de conmutacin establecen un canal dedicado multiplexado normalmente por divisin en el tiempo.Redes digitales de servicios integrados (RDSI): se basan en desarrollos tecnolgicos de conmutacin y transmisin digital. Es capaz de integrar voz, datos, imagen y texto.


Redes de ordenadores.Clasificacin por los servicios que satisfacen a los usuarios:Redes para servicios bsicos de transmisin (SBT): dan el servicio de comunicacin sin alterar la informacin que transmiten. Redes dedicada, redes telefnicas y de conmutacin de circuitos.Redes para servicios de valor aadido (SVA): actan sobre la informacin que transmiten de algn modo. Gestin de mensajera, acceso a grandes bases de datos, etc.


Redes de ordenadores.

Clasificacin segn la propiedad:

Redes privadas: instaladas y gestionadas por entes particulares. Slo tienen acceso los terminales de los propietarios. Suelen utilizar servicios bsicos proporcionado por las compaas telefnicas.Redes pblicas: Son redes abiertas a cualquier usuario que lo solicite por contrato.


Redes de ordenadores.

Clasificacin por la cobertura del servicio:Redes de rea local (LAN): son redes que interconectan equipos dentro de un entorno geogrfico reducido. No suelen necesitar medios de comunicacin pblicos aunque s pueden conectarse a ellos.Redes de rea extensa (WAN): son las redes que unen equipos instalados en sitios distantes. Utilizan normalmente enlaces de comunicaciones pblicos.


SISTEMAS DE TRANSMISIN

Velocidad de transmisin: cantidad de informacin enviada por una lnea de transmisin por unidad de tiempo.Unidades de medida: Bit / segundo (bps): nmero de bits de informacin enviados por segundo.Caracteres / segundo (CPS): caracteres transmitidos por segundo.Palabras / minuto (WPS): palabras (seis caracteres) transmitidas por minuto.


PERTURBACIONES EN LAS TRANSMISIONES

Debido a las caractersticas del medio de transmisin o a agentes externos, se producen una serie de consecuencias negativas en la transmisin de informacin.



Diafona: es la mezcla de seales por el efecto de induccin electromagntica de dos circuitos cercanos.

Atenuacin: es la prdida de potencia de una seal elctrica al ser transmitida por un medio fsico. Aumenta lgicamente con la distancia. Se suele subsanar con el uso de repetidores-amplificadores.



Demoras: (o retardo) al variar la frecuencia de transmisin de la seal vara la velocidad de propagacin, por lo que puede dar errores en la recepcin de la seal, sobre todo en las lneas de alta velocidad.Ruido trmico (o blanco): es la agitacin trmica de los electrones en el conductor. Mediante filtros se debe ajustar esta relacin seal/ruido.



Ruido de impulso: de muy corta duracin provocado por la induccin de algn motor electromagntico externo, algn mal contacto de los elementos electrnicos, un rayo, etc.


MEDIOS DE TRANSMISINLos soportes fsicos de enlaces entre los interlocutores de un sistema de telecomunicacin, o el medio por donde se propagarn las seales de informacin a transmitir.


MEDIOS DE TRANSMISINEl desarrollo de los medios de transmisin ha llevado desde los 15 bps de los cables telegrficos a los millones de bps de la fibra ptica.

Mediante multiplexacin se consigue que por un mismo medio se transmitan gran cantidad de comunicacines distintas simultneamente.


MEDIOS DE TRANSMISINCables areos: par de hilos de cobre desnudos sujetados por crucetas de madera y aisladores de vidrio. Era usado en telegrafa y telefona.


MEDIOS DE TRANSMISINCables de pares: conjunto de pares de hilos, convenientemente aislados por material plstico, trenzados entre s para evitar las interferencias. Se emplean en corta y larga distancia.


MEDIOS DE TRANSMISIN


MEDIOS DE TRANSMISINCategoras y normalizacin de cables de paresEstndar EIA/TIA 568 los clasifica en categoras: Categora 1: Slo voz Categora 2: 4 pares, hasta 4 MHz Categora 3: 4 pares, hasta 10 MHz Categora 4: 4 pares, hasta 20 MHz Categora 5: 4 pares, hasta 100 MHz Categora 5 E: 4 pares, hasta 125 MHz Categora 6: 4 pares, hasta 200 MHz Categoria 7: 4 pares, hasta 600 MHz


MEDIOS DE TRANSMISINCategoras y normalizacin de cables de pares

Conectores:RJ45: similar al conector del telfonoPaneles: agrupan los conectores hembra RJ45


MEDIOS DE TRANSMISINCables coaxiales: es un conductor elctrico, rodeado de aislante, este a su vez rodeado de una malla metlica y en la ltima capa una cubierta protectora. Esto consigue que no se produzcan ruidos en la transmisin. Es muy utilizado en redes locales y en conexiones urbanas. Tienen un gran ancho de banda y permite una alta velocidad de transmisin. Una utilizacin especfica de los cables coaxiales son los cables submarinos en desuso.


MEDIOS DE TRANSMISINRadioenlaces: se basan en la propagacin de las ondas electromagnticas por el aire. Las ms frecuentes son a travs de onda corta, microondas, y sistemas basados en satlites geoestacionarios de telecomunicaciones.


MEDIOS DE TRANSMISINFibra ptica: es un pequeo hilo de vidrio o plstico capaz de conducir en su interior un rayo ptico (generalmente lser). No poseen interferencias elctricas, las velocidades de transmisin son muy altas y no se producen atenuaciones de la seal.


MODALIDADES DE TRANSMISINPara enviar la seal por el canal de comunicaciones puede ser modificada de diversas formas para ganar en seguridad, rapidez o modo de operacin.


MODALIDADES DE TRANSMISINTransmisin analgica: maneja seales de forma continua dentro de unos mrgenes. Pueden ser descompuesta en seales sinusoidales. Utiliza medios diseados para la transmisin de la voz; se suelen utilizar mdems para adaptar al medio la seal digital.


MODALIDADES DE TRANSMISIN


MODALIDADES DE TRANSMISINTransmisin digital: maneja seales discretas, utilizando medios diseados para esta tecnologa. Se basa en la transmisin de impulsos de diferente valor, consiguiendo una muy alta velocidad de transmisin.


MODALIDADES DE TRANSMISIN


MODALIDADES DE TRANSMISINTransmisin asncrona y sncrona: la sincronizacin es el proceso en el que el emisor informa al receptor cundo va a transmitir las seales. Se puede hacer en cada bit, en cada palabra o en cada bloque.


MODALIDADES DE TRANSMISINEn la transmisin asncrona no existe un instante de tiempo determinado para transmitir; se mantiene la lnea por ejemplo a 1 y se manda un bit de arranque y al final un bit de parada que delimitan cada carcter a transmitir.En la transmisin sncrona existe un reloj sincronizado entre emisor y receptor que determina el instante que se debe sondear la lnea, por cada bloque de caracteres, se manda al principio un conjunto de bits de sincronismo y se termina con otro conjunto de bits al final del bloque.


MODALIDADES DE TRANSMISINTransmisin serie y paralelo: se suele identificar con el modo de transmitir una palabra. Si se decide transmitir cada palabra instantneamente, se necesitarn tantos circuitos como bits tenga la palabra, se realizar as la transmisin en paralelo. Si slo se dispone de un circuito de comunicacin para transmitir la informacin se enviar en serie la informacin bit a bit.


MODALIDADES DE TRANSMISINSimultaneidad emisin-recepcin: el emisor y el receptor pueden comunicarse o no simultneamente en ambos sentidos, por ello tenemos los siguientes modos de transmisin:Simplex (SPX): la lnea transmite en un solo sentido sin posibilidad de hacerlo en el otro.Semidplex o half-dplex (HDX): la lnea transmite en ambos sentidos pero no simultneamente.Dplex o full-dplex (FDX): la lnea puede transmitir en ambos sentidos simultneamente.


PROTOCOLO DE COMUNICACIN

Es el conjunto de convenios y reglas, tanto sintcticas, semnticas, como de procedimiento, que regulan el correcto intercambio de informacin entre varios equipos informticos.


Funciones de un protocolo:Administracin del enlace: el protocolo debe gestionar cundo el emisor debe empezar o terminar la comunicacin, debe controlar si el receptor est disponible para establecer la comunicacin, si ha habido alguna anomala en la transmisin, etc.Transferencia de la informacin: el protocolo debe estructurar la informacin para poder ser enviada, por ejemplo en una serie de bloques predefinidos; cuando hay varias estaciones debe incluir una cabecera identificando el destino.


Funciones de un protocolo:Proteccin contra errores en la transmisin: se consigue empleando una serie de bits (establecidos por el protocolo), para detectar o corregir los errores posibles en la comunicacin.Procedimiento de recuperacin: los protocolos deben prever todas las situaciones en la que pueden encontrarse los interlocutores, por ejemplo, si no llegan los delimitadores de mensaje, si el receptor se desconecta antes de recibir todo el mensaje, etc.


Funciones de un protocolo:Adaptacin al medio de transmisin: segn el medio por el que se transmita la informacin, el protocolo debe decidir qu medidas tomar, por ejemplo, en transmisiones sncronas deben aadirse los correspondientes caracteres, se debe gestionar si el canal es dplex o no, etc.


Funciones de un protocolo:Los protocolos, para atender a todos estos requerimientos, se dividen en capas o niveles dependiendo del nivel de comunicacin al que estemos interconectando la informacin. Es decir, parece lgico separar por un lado el protocolo de transmisin de los bits para codificar los caracteres, y por otro lado por ejemplo, las decisiones que hay que tomar cuando se desconecta el receptor.


Funciones de un protocolo:

Para regular el grado de funcionalidad de cada nivel de protocolo, y la forma de concatenarse cada una de ellas, se debe de estructurar de una forma muy precisa; esto lo ha realizado la Organizacin Internacional de Normalizacin (ISO), con el Modelo de Interconexin de Sistemas Abiertos (OSI).

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