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Comunicación de datos TEMA 1: Introducción a las redes

de computadores

Ingeniería en Telemática IV año.

Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua, León 

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Objetivos

  Identificar las diferentes aplicaciones de los sistemas de comunicaciones.

  Diferenciar las diversas redes y aplicaciones.

  Comprender los conceptos de capa de comunicaciones, protocolo y servicio.

  Entender el modelo de referencia ISO-OSI y las funciones asociadas a cada nivel.

  Reconocer algunos sistemas de comunicaciones y protocolos más comunes.

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Introducción a la redes de computadoras

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  ¿Cuál es el activo más importante de una organización?

  El recurso humano, como segundo activo más Importante son los Sistemas deInformación

Las tierras eran riqueza, 300años atrás. De manera que la

persona que era dueña de la

tierra, poseía la riqueza.

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Introducción a la redes de computadoras

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Entonces, surgieron lasfábricas y la producción, y

Estados Unidos comenzó a

elevarse hasta 1a dominación.

Los industriales poseían la

riqueza.

Hoy, es la información.   Y la

persona que tiene lainformación más actualizada,

posee la riqueza.

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Introducción a la redes de computadoras

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  ¿ Qué es una red...?

  Una RED es un conjunto de computadoras enlazadas entre sí y/o con otros

equipos, sean medianos o grandes

  ¿ Qué hace una red...?

  Una RED tiene como objetivo principal compartir y explorar recursos tanto físicoscomo lógicos

  ¿ Por qué una red...?

  Porque la RED es la resultante positiva en el manejo de la información en tanto

ambiente de trabajo, comprendido desde cualquier área por pequeña que sea,

hasta en grupos departamentales o corporativos

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Concepto de sistema de comunicaciones

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  Permite intercambiar información (bits) entre dos o más equipos telemáticos.

  Utilizando recursos de transmisión, conmutación y transporte.

  Permite intercambiar datos, compartir aplicaciones, acceso distribuido, repartir carga de

trabajo, etc.

  Ejemplos:

  Enlace serie (RS-232).

  Internet.

  LAN.   Cajeros automáticos.

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Concepto de sistema de comunicaciones

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  Esquema básico:

Comunicación

Usuario - Usuario

Comunicación

Ordenador - Ordenador

Comunicación Ordenador - Red

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Parámetros de un sistema decomunicación

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  Tiempo de acceso (medio, peor, típico).

  Cadencia efectiva (velocidad).

  Tiempo de retardo.

  Tasa de fallos (integridad).

  Disponibilidad y continuidad.

  Coste:

  De despliegue (inversión).

  De operación y mantenimiento (gasto corriente).

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Factores a coordinar/resolver

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  Medio de transmisión.

  Modulación/tipo de señal.

  Protocolo.

  Gestión de acceso.

  Control de flujo.

  Gestión de errores.

  Representación de datos.

  Seguridad.

Todo ello sin llegar a considerar aspectos propios de las Aplicaciones(programas de Usuario) que se

comunican entre sí 

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Comunicaciones en una red

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  El problema anterior se complica por:

  La topología (la “forma”) de la red.

  Las colisiones entre informaciones de usuario.

  El direccionamiento y el encaminamiento de los datos.

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Comunicaciones entre redes

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  Más elementos en juego:

  Interconexión y estandarización de interfaces.

  Integración de diferentes tecnologías, protocolos, formatos, etc.

  Prioridades y parámetros de servicio.

  Fiabilidad ante caídas puntuales.

  Adaptación dinámica ante congestiones.

  Direccionamiento y encaminamiento.

  Tarificación.

  Integración de aplicaciones.

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Arquitecturas y modelos

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  La multiplicidad de fabricantes, equipos, aplicaciones, etc. obliga a imponer criterios denormalización.

  Las arquitecturas de red:

  Definen protocolos, estándares y formatos de mensajes.

  Establecen reglas para el desarrollo de productos.

  Están sometidas a evolución y cambio.   En general, derivan de desarrollos individuales, bajo presión de organismos

supranacionales (ISO, ITU-T, IEEE), fabricantes (IBM, HP) y operadores (AT&T, BT).

  Algunos ejemplos:

  IBM-SNA.

  TCP/IP.

  ISO-OSI.  

  X.25.

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Arquitecturas y modelos

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INDUSTRIA DE LAS

TELECOMUNICACIONES

INDUSTRIA DE LA

COMPUTACIÓN

INDUSTRIA INTEGRADA DE TELECOMUNICACIONES YCOMPUTACIÓN

ITU-T, CEPT,

ANSI

ECMA, EIA,

IEEE

ISO,

ITU-T

NORMAS DE

INTERFAZ YPROVISIÓN DESERVICIOS

NORMAS DESISTEMASCERRADOS, DEPROPIETARIO

NORMASINTERNACIONALES,DE INTERCONEXIÓN DESISTEMAS ABIERTOS

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Protocolos

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  Un protocolo establece un conjunto de reglas que permiten a dos entidades diferentescomunicarse de manera eficaz.

  Para ello, define:

  El formato de los mensajes a intercambiar.

  Las reglas de intercambio de mensajes.

  Un diálogo estructurado incluye las fases de:

  Establecimiento de conexión.

  Intercambio de información.

  Desconexión (o liberación).

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Protocolos

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  Fase de ESTABLECIMIENTO DE CONEXIÓN

¡BUENOSDIAS !

¡BUENOSDIAS!

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Protocolos

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  Fase de INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN (sin errores)

A …..

¿ A DÓNDE LO LLEVO?

OK 

TENGA

SONC$ 20.00

GRACIAS

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A….

¿A dónde?

  Fase de INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN (con errores)

Vamos

¿Cómo?

¡A…….

Protocolos

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ADIOS,

BUENOS DIAS

  Fase de DESCONEXIÓN (LIBERACIÓN)

ADIOS

Protocolos

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Modelo de referencia OSI

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  La Comunicación extremo-extremo se descompone en niveles para segregar funcionesdistintas, de manera que:

  Exista una capa para funciones diferenciadas y definidas.

  Se minimice el flujo entre capas.

  Se pueda normalizar con facilidad el interfaz entre capas.   Sea un compromiso entre un número grande (diferenciación de funciones) y manejable

(simplicidad) de capas.

  ISO (International Standards Organization) definió el modelo de referencia OSI (OpenSystems Interconnection) basado en 7 niveles.

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Modelo de referencia OSI

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APLICACIÓNAPLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

ENLACE

FÍSICO

RED

ENLACE

FÍSICO

HOST A HOST BROUTERBRIDGE

PROTOCOLO DE TRANSPORTE

PROTOCOLO DE SESIÓN

PROTOCOLO DE PRESENTACIÓN

PROTOCOLO DE APLICACIÓN

PROT.DE RED

PROT.ENLACE

PROT.

FÍSICO

SUBRED

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Modelo de referencia OSI

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  Cada nivel resuelve un problema distinto de la comunicación.

  Los datos van de niveles superiores a inferiores (transmisión), y viceversa (recepción). Lacomunicación es de tipo VERTICAL, en sentido físico.

  Los datos de un nivel superior son transparentes a los niveles inferiores.

  Entre dos niveles homólogos (en máquinas distintas) hay que definir un protocolo. Lacomunicación es de tipo HORIZONTAL, en sentido lógico.

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Funciones de cada nivel

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APLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

Transferencia de ficheros, terminal virtual, correo electrónico, directorio...

Codificación de tipos y variables, cifrado, compresión, ...

Control del diálogo entre máquinas, sincronización, ...

Flujos de información correctos, en orden y secuencia, sin errores,multiplexación, tipo de conexión, ...

Direccionamiento, encaminamiento, control de congestión,contabilidad de recursos, ...

Corrección de errores en transmisión por ruidos, pérdidas desincronismo, etc.

Transporte bruto de bits sobre el soporte físico disponible

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Diseño de las capas

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  Al diseñar las diferentes capas hay que tener en cuenta:

  Funcionalidad (básico).

  Interfaces con las capas superior e inferior.

  Reglas de transferencia de datos.

  Identificación del remitente y del destinatario.   Procedimientos de corrección de errores.

  Ordenación de las tramas y los paquetes.

  Control de flujo.

  Segmentación y reensamblado.

  Encaminamiento.

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Críticas al modelo OSI

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  Cada nivel exige:

  Requisitos de proceso.

  Incremento del volumen de datos.

Disminución de la eficiencia

frente a soluciones depropietario

APLICACIÓNAPLICACIÓN

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICO

PRESENTACIÓN

SESIÓN

TRANSPORTE

RED

ENLACE

FÍSICOBITS

DATOSC2

DATOSC3

C4   DATOS

C5   DATOS

C6   DATOS

C7   DATOS

DATOS

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Críticas al modelo OSI

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  El modelo busca que fabricantes distintos puedan proporcionar niveles (capas) distintos.

  Pero en la realidad es difícil conseguir que niveles distintos funcionen entre sí, salvo quehayan sido proporcionados por el mismo fabricante.

  Muchos productos comerciales se apartan del modelo.

  Fuertemente dependiente de la arquitectura SNA (IBM).

  Muy politizado, tarde en el tiempo, dependencia de fabricantes muy concretos.

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Protocolos TCP/IP

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Aplicación

Transporte

Internet

Interfaz de Red

EMISOR RECEPTOR

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TCP/IP y el modelo OSI

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Físico

Enlace

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

Físico

Enlace

Red

Transporte

Aplicación

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TCP/IP y el modelo OSI

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