Tema02 - Arquitecturas de redes.pdf

7/23/2019 Tema02 - Arquitecturas de redes.pdf

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SMRSMRREDES LOCALESREDES LOCALES

TEMA 2TEMA 2ARQUITECTURAS DE REDESARQUITECTURAS DE REDES

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NDICENDICE

2.1. Introducci2.1. Introduccin.n.2.2. Problemas en el dise2.2. Problemas en el diseo de una red.o de una red.2.3. Caracter2.3. Caractersticas de las arquitecturas por niveles.sticas de las arquitecturas por niveles.2.4. Modelo de referencia OSI.2.4. Modelo de referencia OSI.2.5. Arquitectura TCP/IP.2.5. Arquitectura TCP/IP.2.6. Otras arquitecturas.2.6. Otras arquitecturas.2.7. Redes de transmisi2.7. Redes de transmisin de datos.n de datos.2.8. Redes Locales.2.8. Redes Locales.


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2.1. INTRODUCCI2.1. INTRODUCCIN.N.

Cuando se diseCuando se disea una red de ordenadores, es necesario resolver unaa una red de ordenadores, es necesario resolver unagran cantidad de problemas que aparecen:gran cantidad de problemas que aparecen:se produce gran cantidad de errores que hay que corregir?se produce gran cantidad de errores que hay que corregir?hay que compartir unhay que compartir un nico medio de transmisinico medio de transmisin?n?ccmo distinguimos unos ordenadores de otros?mo distinguimos unos ordenadores de otros?ququ tipo de informacitipo de informacin se va a transmitir?n se va a transmitir?se manejarse manejar informaciinformacin confidencial?n confidencial?

En una red de comunicaciones entran en juego dos aspectosEn una red de comunicaciones entran en juego dos aspectosfundamentales:fundamentales:

ElEl hardwarehardware, que tiene que ver con los dispositivos f, que tiene que ver con los dispositivos fsicos.sicos.ElEl softwaresoftware, que son los programas inform, que son los programas informticos que controlan lasticos que controlan lascomunicaciones.comunicaciones.

ElEl software de redsoftware de redes el conjunto de programas encargados de gestionares el conjunto de programas encargados de gestionarla red, controlar su uso, realizar deteccila red, controlar su uso, realizar deteccin y correccin y correccin de errores, etc.n de errores, etc.Ejemplo, Sistema Operativo frente a Software de Red.Ejemplo, Sistema Operativo frente a Software de Red.

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La arquitectura de la red viene definida por tresLa arquitectura de la red viene definida por tres caractercaractersticassticasfundamentales, que dependen de la tecnologfundamentales, que dependen de la tecnologa que se utilice en sua que se utilice en suconstrucciconstruccin:n:

TopologTopologaa..OrganizaciOrganizacin del cableado.n del cableado.ConfiguraciConfiguracin bn bsica de la interconexisica de la interconexin de ordenadores.n de ordenadores.

MMtodo de acceso al cabletodo de acceso al cable..Las redes que poseen un medio compartido necesitan ponerse deLas redes que poseen un medio compartido necesitan ponerse de

acuerdo para no transmitir informaciacuerdo para no transmitir informacin al mismo tiempo.n al mismo tiempo.Las redes que no poseen un medio compartido no necesitanLas redes que no poseen un medio compartido no necesitanningningn tipo de control para transmitir informacin tipo de control para transmitir informacin.n.

Protocolos de comunicacionesProtocolos de comunicaciones..Reglas y procedimientos utilizados en la red para realizar laReglas y procedimientos utilizados en la red para realizar lacomunicacicomunicacin.n.


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Existen diferentes niveles de protocolos:Existen diferentes niveles de protocolos:

Los protocolos deLos protocolos de alto nivelalto niveldefinen cdefinen cmo se comunican lasmo se comunican lasaplicaciones (programas del ordenador).aplicaciones (programas del ordenador).

Los protocolos deLos protocolos de bajo nivelbajo niveldefinen cdefinen cmo se transmiten las semo se transmiten las sealesalespor el cable (medio de transmisipor el cable (medio de transmisin). Especn). Especficos del tipo de cableado.ficos del tipo de cableado.

TambiTambin hay protocolos den hay protocolos de niveles intermediosniveles intermediosque realizan otrasque realizan otrasfunciones, como establecer y mantener sesiones de comunicacionesfunciones, como establecer y mantener sesiones de comunicaciones,,controlar las transmisiones para detectar errores, etc.controlar las transmisiones para detectar errores, etc.

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Ejemplo simple: transferencia de archivos.Ejemplo simple: transferencia de archivos.


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2.2. PROBLEMAS DE DISE2.2. PROBLEMAS DE DISEO DE UNA RED.O DE UNA RED.

Algunos de los problemas mAlgunos de los problemas ms importantes en el dises importantes en el diseo de una red deo de una red decomunicaciones son:comunicaciones son:EncaminamientoEncaminamiento..

Diferentes rutas o caminos posibles, hay que elegir uno.Diferentes rutas o caminos posibles, hay que elegir uno.DireccionamientoDireccionamiento..

Una red suele tener varios ordenadores y un ordenador variosUna red suele tener varios ordenadores y un ordenador variosprogramas o procesos,programas o procesos, ccmo saber quimo saber quin es quin es quin?.n?.

Acceso al medioAcceso al medio..En las redes con un medio de comunicaciEn las redes con un medio de comunicacin por difusin por difusinn(multipunto) debe existir alg(multipunto) debe existir algn mecanismo que controle el ordenn mecanismo que controle el ordende transmiside transmisin de los emisores, para evitarn de los emisores, para evitarcolisionescolisiones..

SaturaciSaturacin del receptorn del receptor..Un emisor rUn emisor rpido puede saturar a un receptor lento. Cada procesopido puede saturar a un receptor lento. Cada procesoen el otro extremo necesita un tiempo para procesar laen el otro extremo necesita un tiempo para procesar lainformaciinformacin. Conlleva posible pn. Conlleva posible prdida de informacirdida de informacin.n.

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2.2. PROBLEMAS DE DISE2.2. PROBLEMAS DE DISEO DE UNA RED.O DE UNA RED.

Mantenimiento del ordenMantenimiento del orden..Algunas redes de transmisiAlgunas redes de transmisin de datos desordenan los mensajesn de datos desordenan los mensajesque envque envan, asan, asque no se asegura que lleguen ordenados. Haceque no se asegura que lleguen ordenados. Hacefalta un mecanismo para ordenar los mensajes.falta un mecanismo para ordenar los mensajes.

Control de erroresControl de errores..Medios de transmisiMedios de transmisin imperfectos. Todas las redes tienen unan imperfectos. Todas las redes tienen unapequepequea tasa de error.a tasa de error.

Necesidad de detectar y corregir errores con mecanismosNecesidad de detectar y corregir errores con mecanismospreestablecidos entre emisor y receptor.preestablecidos entre emisor y receptor.MultiplexaciMultiplexacinn..

La red puede tener tramos en los que existe unLa red puede tener tramos en los que existe un nico medio denico medio detransmisitransmisin que, por cuestiones econn que, por cuestiones econmicas, debe ser compartidomicas, debe ser compartidopor diferentes comunicaciones que no tienen relacipor diferentes comunicaciones que no tienen relacin entre sn entre s..


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2.3. CARACTER2.3. CARACTERSTICAS DE LASSTICAS DE LASARQUITECTURAS POR NIVELES.ARQUITECTURAS POR NIVELES.

Dados los problemas mencionados anteriormente, el diseDados los problemas mencionados anteriormente, el diseo de uno de unsistema de comunicaciones requiere de la resolucisistema de comunicaciones requiere de la resolucin de muchos yn de muchos ycomplejos problemas. Por este motivo, las redes se organizan encomplejos problemas. Por este motivo, las redes se organizan en capas ocapas oniveles para reducir la complejidad de su diseniveles para reducir la complejidad de su diseo.o.

Se utiliza la tSe utiliza la tcnica decnica deDivide y VencerDivide y Vencerss, heredada de la metodolog, heredada de la metodologaade programacide programacin consistente en dividir el problema en subproblemas mn consistente en dividir el problema en subproblemas msssencillos de tratar y solucionar.sencillos de tratar y solucionar.

Cada una de las capas o subniveles se construye sobre su predeceCada una de las capas o subniveles se construye sobre su predecesor (essor (esdecir, utiliza los servicios o funciones disedecir, utiliza los servicios o funciones diseados enados en l) y cada nivel esl) y cada nivel esresponsable de ofrecer servicios a niveles superiores.responsable de ofrecer servicios a niveles superiores.

AsAs, los servicios de los niveles superiores pueden elegir cualquie, los servicios de los niveles superiores pueden elegir cualquiera de losra de losofrecidos por las capas inferiores, dependiendo de la funciofrecidos por las capas inferiores, dependiendo de la funcin que se quieran que se quierarealizar.realizar.

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A la arquitectura por niveles tambiA la arquitectura por niveles tambin se la llaman se la llamajerarqujerarqua de protocolosa de protocolos..Dos ordenadores se podrDos ordenadores se podrn comunicar a travn comunicar a travs de una red si se ajustan as de una red si se ajustan alos protocolos definidos para esa red.los protocolos definidos para esa red.

Por lo tanto, una jerarquPor lo tanto, una jerarqua de protocolos sigue las siguientes reglas:a de protocolos sigue las siguientes reglas:Cada nivel dispone de un conjunto de servicios.Cada nivel dispone de un conjunto de servicios.Los servicios estLos servicios estn definidos mediante protocolos estn definidos mediante protocolos estndares.ndares.Cada nivel se comunica solamente con el nivel inmediato superiorCada nivel se comunica solamente con el nivel inmediato superior yycon el inmediato inferior.con el inmediato inferior.Cada uno de los niveles inferiores proporciona servicios a su niCada uno de los niveles inferiores proporciona servicios a su nivelvelsuperior.superior.

Cuando se comunican dos ordenadores que utilizan la misma arquitCuando se comunican dos ordenadores que utilizan la misma arquitecturaecturade red, los protocolos que se encuentran al mismo nivel de la jede red, los protocolos que se encuentran al mismo nivel de la jerarqurarquaadeben coordinar el proceso de comunicacideben coordinar el proceso de comunicacin (utilizar las mismas reglas).n (utilizar las mismas reglas).


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En general, los procesos del nivel n del ordenador emisor se comEn general, los procesos del nivel n del ordenador emisor se comunicanunicande formade formaindirectaindirectacon los procesos del nivel n del ordenador receptorcon los procesos del nivel n del ordenador receptor((protocolos del nivel n y procesos paresprotocolos del nivel n y procesos pares).).

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2.3. CARACTER2.3. CARACTERSTICAS DE LASSTICAS DE LASARQUITECTURAS POR NIVELES.ARQUITECTURAS POR NIVELES.El modelo de arquitectura por niveles necesita informaciEl modelo de arquitectura por niveles necesita informacin adicional paran adicional paraque losque losprocesos paresprocesos parespuedan comunicarse a un determinado nivel.puedan comunicarse a un determinado nivel.

Estos datos adicionales dependen del protocolo utilizado y sEstos datos adicionales dependen del protocolo utilizado y slo se conocelo se conocesu verdadero significado a ese nivel. Normalmente, los niveles isu verdadero significado a ese nivel. Normalmente, los niveles inferioresnferioreslos tratan como si fuera informacilos tratan como si fuera informacin propiamente dicha.n propiamente dicha.

A este aA este aadido se le llama generalmenteadido se le llama generalmente cabecera o informacicabecera o informacin den decontrolcontrol y suele ir al principio y/o final del mensaje.y suele ir al principio y/o final del mensaje.

El conjunto de datos formado por la cabecera de control y los daEl conjunto de datos formado por la cabecera de control y los datos purostos purosse denomina PDU ose denomina PDU o Unidad de datos del protocoloUnidad de datos del protocolo, cada capa o nivel, cada capa o nivelutiliza su PDU correspondiente: PDU de la capa 1, PDU de la capautiliza su PDU correspondiente: PDU de la capa 1, PDU de la capa 2,2,

En una arquitectura de red, las entidades de la capaEn una arquitectura de red, las entidades de la capa nnimplementan unimplementan undeterminado servicio que usa la capadeterminado servicio que usa la capa n+1n+1. A los servicios de una capa se. A los servicios de una capa seaccede a travaccede a travs de un SAP os de un SAP o Punto de Acceso al ServicioPunto de Acceso al Servicio. Cada SAP es. Cada SAP escomo una direccicomo una direccin o punto de entrada y, normalmente, es un nn o punto de entrada y, normalmente, es un nmero quemero quelo identifica de maneralo identifica de manera nica.nica.


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Ejemplo de una arquitectura de seis niveles o capas.Ejemplo de una arquitectura de seis niveles o capas.

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Problemas de la arquitectura por niveles:Problemas de la arquitectura por niveles:

Puede parecer que la transmisiPuede parecer que la transmisin de un mensaje necesita grann de un mensaje necesita grancantidad de informacicantidad de informacin de control, pero no es mayor que en unan de control, pero no es mayor que en unaarquitectura sin niveles. Como cada capa realiza una funciarquitectura sin niveles. Como cada capa realiza una funcin diferente,n diferente,necesita de una cabecera distinta.necesita de una cabecera distinta.

Sin embargo, puede ocurrir que la divisiSin embargo, puede ocurrir que la divisin por niveles tenga eln por niveles tenga elproblema de que algunas capas aproblema de que algunas capas aadan informaciadan informacin que se repita enn que se repita enotras capas, o que existan funciones similares en diferentes capotras capas, o que existan funciones similares en diferentes capas,as,sobre todo si no se ha hecho un buen disesobre todo si no se ha hecho un buen diseo.o.


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2.4. MODELO DE REFERENCIA OSI.2.4. MODELO DE REFERENCIA OSI.

El modelo de referencia OSI (El modelo de referencia OSI (Open SystemsOpen SystemsInterconnectionInterconnection) fue) fueestablecido por la Organizaciestablecido por la Organizacin Internacional de Estandarizacin Internacional de Estandarizacin ISO (n ISO (ISOISO74987498) como un avance hacia la normalizaci) como un avance hacia la normalizacin mundial de protocolos.n mundial de protocolos.

Usa la tUsa la tcnica de la divisicnica de la divisin por capas distribuyendo las funciones den por capas distribuyendo las funciones decomunicacicomunicacin jern jerrquicamente y dividiendo los problemas de interconexirquicamente y dividiendo los problemas de interconexinnen partes manejables.en partes manejables.

Cada capa se sustenta en la capa inmediatamente inferior, la cuaCada capa se sustenta en la capa inmediatamente inferior, la cual realizal realizafunciones mfunciones ms primitivas, ocultando los detalles a las capas superiores.s primitivas, ocultando los detalles a las capas superiores.Cada capa proporciona servicios a la capa inmediatamente superioCada capa proporciona servicios a la capa inmediatamente superior.r.

La aproximaciLa aproximacin en niveles asegura la modularidad y facilita que eln en niveles asegura la modularidad y facilita que elsoftware pueda mejorarse sin necesidad de introducir grandes camsoftware pueda mejorarse sin necesidad de introducir grandes cambios,bios,ademadems de permitir la compatibilidad entre equipos diferentes.s de permitir la compatibilidad entre equipos diferentes.

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LasLas directrices generalesdirectrices generales que se adoptaron en el diseque se adoptaron en el diseo del modelo son:o del modelo son:

Cada capa de la arquitectura estCada capa de la arquitectura est pensada para realizar una funcipensada para realizar una funcin bienn biendefinida.definida.

El nEl nmero de niveles debe ser suficiente para que no se agrupen funcimero de niveles debe ser suficiente para que no se agrupen funcionesonesdistintas, pero no tan grande que haga la arquitectura inmanejabdistintas, pero no tan grande que haga la arquitectura inmanejable.le.

Debe crearse una nueva capa siempre que se necesite realizar unaDebe crearse una nueva capa siempre que se necesite realizar una funcifuncinnbien diferenciada del resto.bien diferenciada del resto.

Las divisiones en las capas deben establecerse de forma que se mLas divisiones en las capas deben establecerse de forma que se minimice elinimice elflujo de informaciflujo de informacin entre ellas, es decir, que la interfaz sea mn entre ellas, es decir, que la interfaz sea ms sencilla.s sencilla.

Permitir que las modificaciones de funciones o protocolos que sePermitir que las modificaciones de funciones o protocolos que se realicen enrealicen enuna capa no afecten a los niveles contiguos.una capa no afecten a los niveles contiguos.

Las fronteras entre niveles deben situarse donde la experienciaLas fronteras entre niveles deben situarse donde la experiencia de protocolosde protocolosanteriores ha demostrado que son convenientes.anteriores ha demostrado que son convenientes.

Cada nivel debe interaccionarCada nivel debe interaccionar nicamente con los niveles contiguos.nicamente con los niveles contiguos. La funciLa funcin de cada capa se debe elegir pensando en la definicin de cada capa se debe elegir pensando en la definicin den de

protocolos estandarizados internacionalmente.protocolos estandarizados internacionalmente.


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OSI estOSI est definido mdefinido ms bien comos bien como modelomodelo, y no como, y no como arquitecturaarquitectura. La ISO. La ISOdefinidefini solamente la funcisolamente la funcin general que debe realizar cada capa, pero non general que debe realizar cada capa, pero nomencionmencion en absoluto los servicios y protocolos que se deben usar en caden absoluto los servicios y protocolos que se deben usar en cadaauna de ellas. Es decir, el modelo OSI se definiuna de ellas. Es decir, el modelo OSI se defini antes de que se diseantes de que se disearanaranlos protocolos.los protocolos.

El modelo OSI consta de 7 capas o niveles:El modelo OSI consta de 7 capas o niveles:

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Principales funciones de cada capa o nivel (I)Principales funciones de cada capa o nivel (I)

Nivel fNivel fsicosico

Tiene que ver con la transmisiTiene que ver con la transmisin de dn de dgitos binarios por un canal degitos binarios por un canal decomunicaciones.comunicaciones.

Las consideraciones de diseLas consideraciones de diseo tienen que ver con el propo tienen que ver con el propsito desito deasegurarse de que, cuando un lado envasegurarse de que, cuando un lado enve une un11, se reciba en el otro, se reciba en el otro

lado comolado como11, no como, no como00.. EstEst relacionado con las caracterrelacionado con las caractersticas mecsticas mecnicas, elnicas, elctricas,ctricas,

funcionales y de procedimiento para acceder al medio ffuncionales y de procedimiento para acceder al medio fsico.sico. Trata temas como:Trata temas como: voltaje para representar unvoltaje para representar unbitbit, microsegundos, microsegundos

que dura unque dura unbitbit, frecuencias de radio, cuantas puntas tiene un, frecuencias de radio, cuantas puntas tiene unconector de red,conector de red,


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Principales funciones de cada capa o nivel (II)Principales funciones de cada capa o nivel (II)

Nivel de enlaceNivel de enlace

Su tarea principal es detectar y corregir todos los errores queSu tarea principal es detectar y corregir todos los errores que seseproduzcan en la lproduzcan en la lnea de transmisinea de transmisin (n (control de errorescontrol de errores).).

TambiTambin se encarga de controlar que un emisor rn se encarga de controlar que un emisor rpido no sature apido no sature aun receptor lento, ni se pierdan datos innecesariamente (un receptor lento, ni se pierdan datos innecesariamente (control decontrol deflujoflujo).).

En redes donde existe unEn redes donde existe un nico medio compartido por el que circulanico medio compartido por el que circulala informacila informacin, este nivel se encarga de repartir su utilizacin, este nivel se encarga de repartir su utilizacin entren entrelos ordenadores (los ordenadores (uso compartido del mediouso compartido del medio), adem), adems de identificarloss de identificarlos

((direccionamientodireccionamientoa nivel de enlace, redes LAN).a nivel de enlace, redes LAN). La unidad mLa unidad mnima de datos que se transfiere entre entidades pares anima de datos que se transfiere entre entidades pares aeste nivel se llamaeste nivel se llama tramatrama..

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Principales funciones de cada capa o nivel (III)Principales funciones de cada capa o nivel (III)

Nivel de redNivel de red

Se ocupa de determinar cuSe ocupa de determinar cul es la mejor ruta por la que enviar lal es la mejor ruta por la que enviar lainformaciinformacin: el camino mn: el camino ms corto, el ms corto, el ms rs rpido, el de menor trpido, el de menor trfico,fico,el mel ms seguro,s seguro, ((encaminamiento o enrutamientoencaminamiento o enrutamiento).).

Debe controlar laDebe controlar la congesticongestin de la redn de la red, intentando repartir la carga lo, intentando repartir la carga lo

mms equilibradamente posible entre las distintas rutas.s equilibradamente posible entre las distintas rutas. TambiTambin a este nivel se realiza gran parte del trabajo de convertir yn a este nivel se realiza gran parte del trabajo de convertir y

adaptar los mensajes que circulan entre redes heterogadaptar los mensajes que circulan entre redes heterogneas. Haceneas. Hacefalta identificar a los ordenadores (falta identificar a los ordenadores (direccionamientodireccionamiento, redes WAN)., redes WAN).

La unidad mLa unidad mnima de informacinima de informacin que se transfiere a este nivel sen que se transfiere a este nivel sellamallamapaquetepaquete..


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Principales funciones de cada capa o nivel (IV)Principales funciones de cada capa o nivel (IV)

Nivel de transporteNivel de transporte

Es el nivel mEs el nivel ms bajo que tiene independencia total del tipo de reds bajo que tiene independencia total del tipo de redutilizada y su funciutilizada y su funcin bn bsica es tomar los datos procedentes del nivelsica es tomar los datos procedentes del nivelde seside sesin y pasarlos a la capa de red, asegurando que lleguenn y pasarlos a la capa de red, asegurando que lleguencorrectamente al nivel de sesicorrectamente al nivel de sesin del otro extremo.n del otro extremo.

A este nivel, la conexiA este nivel, la conexin es extremo a extremo, ya que no sen es extremo a extremo, ya que no seestablece ninguna conversaciestablece ninguna conversacin con los niveles de transporte den con los niveles de transporte detodas las mtodas las mquinas intermedias.quinas intermedias.

TambiTambin proporciona procedimientos de recuperacin proporciona procedimientos de recuperacin de errores yn de errores y

control de flujo origencontrol de flujo origen--destino o extremo a extremo.destino o extremo a extremo.AquAquse identifican a los procesos o aplicaciones (se identifican a los procesos o aplicaciones (direccionamientodireccionamientoaanivel de transporte).nivel de transporte).

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Principales funciones de cada capa o nivel (V)Principales funciones de cada capa o nivel (V)

Nivel de sesiNivel de sesinn

A este nivel se establecen sesiones (conexiones) de comunicaciA este nivel se establecen sesiones (conexiones) de comunicacinnentre los dos extremos para el transporte ordinario de datos.entre los dos extremos para el transporte ordinario de datos.

A diferencia del nivel de transporte, aquA diferencia del nivel de transporte, aquse proporcionan algunosse proporcionan algunosservicios mejorados (servicios mejorados (ej.ej. reanudacireanudacin despun despus de un fallo de la red).s de un fallo de la red).

Proporciona el control de la comunicaciProporciona el control de la comunicacin entre las aplicaciones;n entre las aplicaciones;establece, gestiona y cierra las conexiones (sesiones) entre lasestablece, gestiona y cierra las conexiones (sesiones) entre lasaplicaciones cooperadoras.aplicaciones cooperadoras.


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Principales funciones de cada capa o nivel (VI)Principales funciones de cada capa o nivel (VI)

Nivel de presentaciNivel de presentacinn

A este nivel se controla elA este nivel se controla elsignificadosignificadode la informacide la informacin que sen que setransmite, lo que permite latransmite, lo que permite la traduccitraduccin de los datosn de los datosentre losentre losordenadores.ordenadores.

Para conversaciones confidenciales, este nivel tambiPara conversaciones confidenciales, este nivel tambinn codifica ycodifica yencriptaencriptalos datos para hacerlos incomprensibles a posibles escuchaslos datos para hacerlos incomprensibles a posibles escuchasilegales.ilegales.

Proporciona a los procesos de aplicaciProporciona a los procesos de aplicacin independencia respecto an independencia respecto a

las diferencias en la representacilas diferencias en la representacin de los datos (sintaxis).n de los datos (sintaxis).

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Principales funciones de cada capa o nivel (VII)Principales funciones de cada capa o nivel (VII)

Nivel de aplicaciNivel de aplicacinn

Es el nivel que estEs el nivel que est en contacto directo con los programas oen contacto directo con los programas oaplicaciones informaplicaciones informticas de los ordenadores y contiene los serviciosticas de los ordenadores y contiene los serviciosde comunicacide comunicacin mn ms utilizados en las redes.s utilizados en las redes.

Proporciona el acceso al entorno OSI para los usuarios.Proporciona el acceso al entorno OSI para los usuarios.

Ejemplos de servicios a este nivel pueden ser: la transferenciaEjemplos de servicios a este nivel pueden ser: la transferencia dedearchivos, el correo electrarchivos, el correo electrnico, la resolucinico, la resolucin de nombres de dominio,n de nombres de dominio,conexiones remotas, transferencia de pconexiones remotas, transferencia de pginasginas webweb,,


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Problemas del modelo OSIProblemas del modelo OSI

Este modelo no es perfecto, algunas cuestiones estEste modelo no es perfecto, algunas cuestiones estn mal disen mal diseadas.adas.

Algunas capas estAlgunas capas estn prn prcticamente vaccticamente vacas, es decir, hay pocosas, es decir, hay pocosprotocolos definidos dentro de estas capas y a la vez son bastanprotocolos definidos dentro de estas capas y a la vez son bastantetetriviales, mientras que otras esttriviales, mientras que otras estn llenas a rebosar.n llenas a rebosar.

Existen algunas funciones que se repiten en muchas capas, lo queExisten algunas funciones que se repiten en muchas capas, lo quehace que muchos servicios y programas esthace que muchos servicios y programas estn duplicados, a la vezn duplicados, a la vezque contribuye a un aumento del tamaque contribuye a un aumento del tamao de las cabeceras de controlo de las cabeceras de controlde los bloques de informacide los bloques de informacin que se transmiten.n que se transmiten.


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2.5. ARQUITECTURA TCP/IP.2.5. ARQUITECTURA TCP/IP.

TCP/IP se suele confundir con un protocolo de comunicaciones conTCP/IP se suele confundir con un protocolo de comunicaciones concreto,creto,cuando, en realidad, es una compleja arquitectura de red que inccuando, en realidad, es una compleja arquitectura de red que incluyeluyevarios de ellos, apilados en capas.varios de ellos, apilados en capas.Es la arquitectura de comunicaciones mEs la arquitectura de comunicaciones ms utilizada del mundo, ya que ess utilizada del mundo, ya que esla base de comunicacila base de comunicacin de Internet.n de Internet.En el aEn el ao 1973, elo 1973, el DoDDoD (Departamento de Defensa de Estados Unidos)(Departamento de Defensa de Estados Unidos)iniciinici un programa de investigaciun programa de investigacin para el desarrollo de tecnologn para el desarrollo de tecnologas deas decomunicacicomunicacin de redes de transmisin de redes de transmisin de datos.n de datos.El objetivo fundamental era desarrollar una red de comunicaciEl objetivo fundamental era desarrollar una red de comunicacin quen quecumpliera las siguientes caractercumpliera las siguientes caractersticas:sticas:

Permita interconectar redes diferentes (tecnologPermita interconectar redes diferentes (tecnologa de transmisia de transmisin diferente).n diferente). Sea tolerante a fallos. Una red capaz de soportar ataques terrorSea tolerante a fallos. Una red capaz de soportar ataques terroristas eistas e

incluso una guerra nuclear sin perder datos y manteniendo lasincluso una guerra nuclear sin perder datos y manteniendo lascomunicaciones establecidas.comunicaciones establecidas.

Permita el uso de aplicaciones diferentes: transferencia de archPermita el uso de aplicaciones diferentes: transferencia de archivos,ivos,comunicacicomunicacin en tiempo real, etc.n en tiempo real, etc.


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Estos objetivos provocaron el diseEstos objetivos provocaron el diseo de una red con topologo de una red con topologa irregulara irregulardonde la informacidonde la informacin se fragmentaba para seguir rutas diferentes hacia eln se fragmentaba para seguir rutas diferentes hacia eldestino. Si alguna ruta fallaba, la informacidestino. Si alguna ruta fallaba, la informacin podrn podra seguir rutasa seguir rutasalternativas.alternativas.AsAs, surgieron dos redes distintas: una dedicada a la investigaci, surgieron dos redes distintas: una dedicada a la investigacin,n,ARPANET, y otra de uso exclusivamente militar, MILNET.ARPANET, y otra de uso exclusivamente militar, MILNET.La universidades y las primeras versiones delLa universidades y las primeras versiones del S.OS.O. UNIX colaboraron en el. UNIX colaboraron en elproyecto expandiendo ARPANET hasta lo que hoy se conoce comoproyecto expandiendo ARPANET hasta lo que hoy se conoce comoINTERNET. La arquitectura TCP/IP es la base de esta red global.INTERNET. La arquitectura TCP/IP es la base de esta red global.Algunos de los motivos de su popularidad son:Algunos de los motivos de su popularidad son:

Es independiente de fabricantes y marcas comerciales.Es independiente de fabricantes y marcas comerciales. Soporta mSoporta mltiples tecnologltiples tecnologas de red.as de red.

Es capaz de interconectar redes de diferentes tecnologEs capaz de interconectar redes de diferentes tecnologas y fabricantes.as y fabricantes. Soporta mSoporta mquinas de cualquier tamaquinas de cualquier tamao, desdeo, desde PCsPCs a supercomputadores.a supercomputadores. Se ha convertido en un estSe ha convertido en un estndar de comunicacindar de comunicacin desde 1983.n desde 1983.

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La arquitectura TCP/IP se construyLa arquitectura TCP/IP se construy disediseando inicialmente los protocolosando inicialmente los protocolospara, posteriormente, integrarlos por capas en la arquitectura.para, posteriormente, integrarlos por capas en la arquitectura. Por eso,Por eso,muchas veces se la califica comomuchas veces se la califica comopila de protocolospila de protocolos..Su nombre se debe a sus dos principales protocolos: TCP e IP.Su nombre se debe a sus dos principales protocolos: TCP e IP.La arquitectura TCP/IP estructura el problema de la comunicaciLa arquitectura TCP/IP estructura el problema de la comunicacin en 4n en 4capas o niveles. Su modelo es algo diferente a OSI:capas o niveles. Su modelo es algo diferente a OSI:


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ComparaciComparacin con el modelo de referencia OSI.n con el modelo de referencia OSI.

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Principales funciones de cada capa o nivel (I)Principales funciones de cada capa o nivel (I)

Capa fCapa fsicasica

Define la interfaz fDefine la interfaz fsica entre el dispositivo de transmisisica entre el dispositivo de transmisin de datos yn de datos yel medio de transmisiel medio de transmisin o red.n o red.

Se encarga de la especificaciSe encarga de la especificacin de las caractern de las caractersticas del medio desticas del medio detransmisitransmisin, la naturaleza de las sen, la naturaleza de las seales, la velocidad de datos yales, la velocidad de datos y

cuestiones similares.cuestiones similares.


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Principales funciones de cada capa o nivel (II)Principales funciones de cada capa o nivel (II)

Capa de acceso a la red o subredCapa de acceso a la red o subred

Responsable del intercambio de datos entre el sistema final y laResponsable del intercambio de datos entre el sistema final y la red ared ala cual estla cual est conectado.conectado.

El emisor debe proporcionar a la red la direcciEl emisor debe proporcionar a la red la direccin del destino, de taln del destino, de talmanera quemanera que sta pueda encaminar los datos hasta el destinosta pueda encaminar los datos hasta el destinoapropiado.apropiado.

El software en particular que se use en esta capa dependerEl software en particular que se use en esta capa depender del tipodel tipode red que se disponga, ocupde red que se disponga, ocupndose de los detalles especndose de los detalles especficos de laficos de la

red. TCP/IP se disered. TCP/IP se dise para su funcionamiento sobre redes diferentes,para su funcionamiento sobre redes diferentes,esta capa depende de la tecnologesta capa depende de la tecnologa utilizada.a utilizada. Las capas superiores son independientes del tipo de red.Las capas superiores son independientes del tipo de red.

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Principales funciones de cada capa o nivel (III)Principales funciones de cada capa o nivel (III)

Capa deCapa de internetinternet oo interredinterred

Permite que las estaciones envPermite que las estaciones enven informacien informacin (n (paquetespaquetes) a la red y) a la red ylos hagan viajar de forma independiente a su destino. Los paquetlos hagan viajar de forma independiente a su destino. Los paquetesespueden atravesar redes diferentes y llegar desordenados. Esta capueden atravesar redes diferentes y llegar desordenados. Esta capapano se responsabiliza de la tarea de ordenar de nuevo los mensajeno se responsabiliza de la tarea de ordenar de nuevo los mensajes ens enel destino ni del control de errores.el destino ni del control de errores.

El protocolo mEl protocolo ms importante de esta capa es el protocolo IP (s importante de esta capa es el protocolo IP (InternetInternetProtocolProtocol), que se utiliza para ofrecer el servicio de encaminamiento a), que se utiliza para ofrecer el servicio de encaminamiento atravtravs de varias redes.s de varias redes.

Este protocolo se implementa tanto en los sistemas finales comoEste protocolo se implementa tanto en los sistemas finales como enenloslos encaminadoresencaminadores intermedios.intermedios.

EncaminadorEncaminador: procesador que conecta dos redes para retransmitir: procesador que conecta dos redes para retransmitirdatos de una red a otra siguiendo la ruta adecuada.datos de una red a otra siguiendo la ruta adecuada.


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Principales funciones de cada capa o nivel (IV)Principales funciones de cada capa o nivel (IV)

Capa de transporte o extremoCapa de transporte o extremo--aa--extremoextremo

Establece una conversaciEstablece una conversacin origenn origen--destino de igual forma que ladestino de igual forma que lacapa de transporte OSI.capa de transporte OSI.

Se encarga del intercambio de datos de forma fiableSe encarga del intercambio de datos de forma fiableindependientemente de la naturaleza de las aplicaciones.independientemente de la naturaleza de las aplicaciones.

Puesto que las capas inferiores no se responsabilizan del controPuesto que las capas inferiores no se responsabilizan del control del deerrores ni de la ordenacierrores ni de la ordenacin de mensajes,n de mensajes, sta realiza todo el trabajo.sta realiza todo el trabajo.

En esta capa se definen los protocolos: TCP (En esta capa se definen los protocolos: TCP (TransmissionTransmissionControlControlProtocolProtocol), orientado a la conexi), orientado a la conexin y fiable, y UDP (n y fiable, y UDP (UserUserDatagramDatagram

ProtocolProtocol), no orientado a conexi), no orientado a conexin y no fiable.n y no fiable.

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Principales funciones de cada capa o nivel (V)Principales funciones de cada capa o nivel (V)

Capa de aplicaciCapa de aplicacinn

Contiene toda la lContiene toda la lgica necesaria para posibilitar las distintasgica necesaria para posibilitar las distintasaplicaciones de usuario.aplicaciones de usuario.

Para cada tipo de aplicaciPara cada tipo de aplicacin, por ejemplo la transferencia den, por ejemplo la transferencia dearchivos, se necesitararchivos, se necesitar un mun mdulo bien diferenciado.dulo bien diferenciado.

Al igual que la capa de aplicaciAl igual que la capa de aplicacin OSI, contiene todos los protocolosn OSI, contiene todos los protocolosde alto nivel que utilizan los programas para comunicarse, porde alto nivel que utilizan los programas para comunicarse, porejemplo, TELNET (terminal virtual), FTP (transferencia de archivejemplo, TELNET (terminal virtual), FTP (transferencia de archivos) oos) oHTTP (usado por navegadores para recuperar pHTTP (usado por navegadores para recuperar pginas en la WWW oginas en la WWW oWorld Wide Web).World Wide Web).


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Principales funciones de cada capa o nivel (VI)Principales funciones de cada capa o nivel (VI) Las capas de sesiLas capas de sesin y presentacin y presentacin no existen en la arquitectura TCP/IPn no existen en la arquitectura TCP/IP

(funciones asumidas por las aplicaciones).(funciones asumidas por las aplicaciones). OSI es mOSI es ms flexible a los cambios, ya que la interaccis flexible a los cambios, ya que la interaccin y encapsulacin y encapsulacinn

entre capas es mentre capas es ms estricta.s estricta. La arquitectura TCP/IP no distingue entre nivel fLa arquitectura TCP/IP no distingue entre nivel fsico y nivel de enlace,sico y nivel de enlace,

incluye una sola capa de acceso al medio o subred en la que coexincluye una sola capa de acceso al medio o subred en la que coexistenistenmultitud de protocolos y estmultitud de protocolos y estndares.ndares.

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Protocolos de la capa de transporteProtocolos de la capa de transporteTCPTCP ((TransmissionTransmissionControlControlProtocolProtocol))

Proporciona una conexiProporciona una conexin fiable para transferir los datos entre aplicaciones.n fiable para transferir los datos entre aplicaciones.Una conexiUna conexin es una asociacin es una asociacin ln lgica temporal entre dos entidades degica temporal entre dos entidades desistemas distintos.sistemas distintos.

Cada PDU de TCP, denominadaCada PDU de TCP, denominada segmento TCPsegmento TCP, contiene en la cabecera la, contiene en la cabecera laidentificaciidentificacin de los puertos origen y destino, los cuales corresponden a losn de los puertos origen y destino, los cuales corresponden a lospuntos de acceso al servicio SAP del modelo OSI.puntos de acceso al servicio SAP del modelo OSI.

Los valores de los puertos identifican a los respectivos usuarioLos valores de los puertos identifican a los respectivos usuarioss(aplicaciones) de las dos entidades TCP.(aplicaciones) de las dos entidades TCP.

Durante la conexiDurante la conexin, cada entidad seguirn, cada entidad seguir la pista de los segmentos TCP quela pista de los segmentos TCP quevengan y vayan hacia la otra entidad, para asvengan y vayan hacia la otra entidad, para asregular el flujo de segmentosregular el flujo de segmentosy recuperar aquellos que se pierdan o day recuperar aquellos que se pierdan o daen.en.

UDPUDP ((UserUserDatagramDatagramProtocolProtocol)) No garantiza la entrega, la conservaciNo garantiza la entrega, la conservacin del orden secuencial, ni lan del orden secuencial, ni la

protecciproteccin de duplicados. Es mucho menos complejo que TCP.n de duplicados. Es mucho menos complejo que TCP. Debido a su carDebido a su carcter no orientado a conexicter no orientado a conexin, UDP en realidad tiene pocan, UDP en realidad tiene poca

tarea que hacer, btarea que hacer, bsicamente, su cometido es asicamente, su cometido es aadir a IP la capacidad deadir a IP la capacidad deidentificar puertos.identificar puertos.


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Funcionamiento de TCP e IP (I)Funcionamiento de TCP e IP (I) El conjunto total de recursos para la comunicaciEl conjunto total de recursos para la comunicacin puede estarn puede estar

formado por varias redes, denominadasformado por varias redes, denominadas subredessubredes.. Para conectar un ordenador a una subred se utiliza algPara conectar un ordenador a una subred se utiliza algn tipo den tipo de

protocolo de acceso, por ejemplo,protocolo de acceso, por ejemplo, EthernetEthernet. Este protocolo permite. Este protocolo permiteenviar datos a travenviar datos a travs de la subred a otro ordenador, o en el caso des de la subred a otro ordenador, o en el caso deque el destino final estque el destino final est en otra subred, a un dispositivo deen otra subred, a un dispositivo deencaminamiento.encaminamiento.

IP se implementa en todos los sistemas finales y dispositivos deIP se implementa en todos los sistemas finales y dispositivos deencaminamiento. Actencaminamiento. Acta como un porteador que transporta bloquesa como un porteador que transporta bloquesde datos de un ordenador a otro, a travde datos de un ordenador a otro, a travs de uno o varioss de uno o variosdispositivos de encaminamiento.dispositivos de encaminamiento.

TCP se implemente solamente en sistemas finales, donde supervisaTCP se implemente solamente en sistemas finales, donde supervisa

los bloques de datos para asegurar que todos se entregan de formlos bloques de datos para asegurar que todos se entregan de form

aa

fiable a la aplicacifiable a la aplicacin apropiada.n apropiada. Necesidad de dos niveles de direccionamiento, direcciNecesidad de dos niveles de direccionamiento, direccin IPn IP nica ennica en

cada ordenador de la subred y una direccicada ordenador de la subred y una direccin o puerton o puerto nico paranico paracada aplicacicada aplicacin del ordenador.n del ordenador.

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Funcionamiento de TCP e IP (II)Funcionamiento de TCP e IP (II)


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Funcionamiento de TCP e IP (III)Funcionamiento de TCP e IP (III) Formato cabecera del segmento TCP.Formato cabecera del segmento TCP.

SAP de transporte origen y destino (SAP de transporte origen y destino (puertospuertos).).NNmero de secuencia o de orden.mero de secuencia o de orden.Suma de comprobaciSuma de comprobacin para control de errores.n para control de errores.

Formato cabecera del paquete IP.Formato cabecera del paquete IP.SAP de red origen y destino (SAP de red origen y destino (direcciones IPdirecciones IP).).

Formato cabecera de la trama de acceso a la red.Formato cabecera de la trama de acceso a la red.

SAP de acceso a la red origen y destino (SAP de acceso a la red origen y destino (direcciones MACdirecciones MAC).).......

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Funcionamiento de TCP e IP (IV)Funcionamiento de TCP e IP (IV)


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Familia Protocolos TCP/IPFamilia Protocolos TCP/IP

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2.6. OTRAS ARQUITECTURAS.2.6. OTRAS ARQUITECTURAS.

NovellNovell NetwareNetware (I)(I)

Es una arquitectura propietaria de una marca comercial, hace falEs una arquitectura propietaria de una marca comercial, hace faltatapermiso o licencia para su uso.permiso o licencia para su uso.

DiseDiseada para conectar un conjunto de estaciones PC y proveerlesada para conectar un conjunto de estaciones PC y proveerlesde los servicios de red que necesiten.de los servicios de red que necesiten.

Funciona bajo cualquier estFunciona bajo cualquier estndar LAN pero hace falta un ordenadorndar LAN pero hace falta un ordenadorcentral que provea los servicios al resto y lleve instalado el scentral que provea los servicios al resto y lleve instalado el sistemaistemaoperativooperativo NetWareNetWare. Los dem. Los dems pueden llevar cualquier sistemas pueden llevar cualquier sistema

operativooperativo ligeroligero(DOS, Windows, OS/2,(DOS, Windows, OS/2, MacOSMacOS,, ).). Para la arquitectura Novell existen tres tipos de mPara la arquitectura Novell existen tres tipos de mquinas en la red:quinas en la red:Servidores de ficheros (proveedores de servicios de red yServidores de ficheros (proveedores de servicios de red ycontroladores de la comunicacicontroladores de la comunicacin de datos).n de datos).Estaciones de trabajo.Estaciones de trabajo.EncaminadoresEncaminadores (comunicaci(comunicacin con WAN a travn con WAN a travs de TCP/IP).s de TCP/IP).


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NovellNovell NetwareNetware (II)(II) NaciNaci antes que OSI y se parece mucho a TCP/IP.antes que OSI y se parece mucho a TCP/IP. El protocolo IPX (El protocolo IPX (InternetworkInternetworkPacketPacketExchangeExchange) es similar a IP (no) es similar a IP (no

orientado a conexiorientado a conexin y no fiable) y el protocolo SPX (n y no fiable) y el protocolo SPX (SequencedSequencedPacketPacketExchangeExchange) es similar a TCP (fiable).) es similar a TCP (fiable).

No diferencia el nivel de enlace del fNo diferencia el nivel de enlace del fsico localizando aqusico localizando aqutodos lostodos losestestndares de LAN.ndares de LAN.

El protocolo SAP (El protocolo SAP (ServiceServiceAdvertisingAdvertisingProtocolProtocol) ofrece publicidad de) ofrece publicidad delos servicios a la red.los servicios a la red.

Las estaciones se comunican utilizando dos tipos de servicios:Las estaciones se comunican utilizando dos tipos de servicios:El protocoloEl protocolo NetBIOSNetBIOS ((Network BasicNetwork BasicInputInput/Output/OutputSystemSystem))

ofrece servicios de transporte y sesiofrece servicios de transporte y sesin.n.El protocolo NCP (El protocolo NCP (NetworkNetworkCoreCoreProtocolProtocol) permite a las) permite a lasaplicaciones conectarse con los servidores para acceder a losaplicaciones conectarse con los servidores para acceder a losservicios de la red.servicios de la red.

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NovellNovell NetwareNetware (III)(III)


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Microsoft (I)Microsoft (I) DiseDiseada para permitir la coexistencia e integraciada para permitir la coexistencia e integracin con otrasn con otras

arquitecturas de red como TCP/IP o Novell.arquitecturas de red como TCP/IP o Novell. El protocoloEl protocolo NetBIOSNetBIOS ((Network BasicNetwork BasicInputInput/Output/OutputSystemSystem) es el) es el

estestndar de alto nivel en LAN. Se identifica a travndar de alto nivel en LAN. Se identifica a travs dels del nombre denombre dePCPCy el envy el envo de la informacio de la informacin de administracin de administracin y recursosn y recursoscompartidos se realiza por difusicompartidos se realiza por difusin.n.

El protocolo SMB (El protocolo SMB (ServerServerMessageMessageBlockBlock) es un protocolo a nivel de) es un protocolo a nivel deaplicaciaplicacin que convierte peticiones de las aplicaciones en llamadas an que convierte peticiones de las aplicaciones en llamadas aNetBIOSNetBIOS..

El protocoloEl protocolo NetBEUINetBEUI ((NetBIOSNetBIOSExtendedExtendedUserUserInterfaceInterface) es una) es unaextensiextensin deln del NetBIOSNetBIOS que trabaja a nivel de red y transporte enque trabaja a nivel de red y transporte en

redes con sistema operativo Windows 3.x, 9x, NT/2000/XP.redes con sistema operativo Windows 3.x, 9x, NT/2000/XP. El protocoloEl protocolo NetBIOSNetBIOS puede funcionar sobrepuede funcionar sobre NetBEUINetBEUI, TCP/IP o, TCP/IP o

SPX/IPX dependiendo de cual estSPX/IPX dependiendo de cual est instalado y configurado.instalado y configurado.

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Microsoft (II)Microsoft (II)


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DDnde estamos?nde estamos?

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2.7. REDES DE TRANSMISI2.7. REDES DE TRANSMISIN DE DATOS.N DE DATOS.

RTC Red de TelefonRTC Red de Telefona Conmutadaa Conmutada

Destinada a la transmisiDestinada a la transmisin de voz a travn de voz a travs de la corriente els de la corriente elctricactricaque circula por un hilo conductor paralelos.que circula por un hilo conductor paralelos.

Inicialmente la conmutaciInicialmente la conmutacin era manual (una operadora establecn era manual (una operadora estableca laa laconexiconexin entre abonados), despun entre abonados), despus cada usuario tens cada usuario tena un na un nmeromeroasignado y se utilizaban centralitas automatizadas.asignado y se utilizaban centralitas automatizadas.

El principal servicio ofrecido es la transmisiEl principal servicio ofrecido es la transmisin de voz en tiempo real,n de voz en tiempo real,ademadems de tarificacis de tarificacin, llamada en espera, conferencia a tres, desvn, llamada en espera, conferencia a tres, desvoo

de llamadas, mde llamadas, mltiples nltiples nmeros de un abonado, etc.meros de un abonado, etc.Actualmente, la RTC ofrece transmisiActualmente, la RTC ofrece transmisin de datos y conexin de datos y conexin an aInternet utilizando tInternet utilizando tcnicas de modulacicnicas de modulacin y el protocolo PPPn y el protocolo PPP((protocolo punto a puntoprotocolo punto a punto) a nivel f) a nivel fsico de TCP/IP. Estas tecnologsico de TCP/IP. Estas tecnologasashan quedados obsoletas debido a su baja velocidad de transmisihan quedados obsoletas debido a su baja velocidad de transmisin yn ya la aparicia la aparicin de otras tecnologn de otras tecnologas como ADSL.as como ADSL.


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IBERPACIBERPAC IberpacIberpac es una red de transmisies una red de transmisin de datos espan de datos espaola usada porola usada por

sucursales bancarias y cajeros automsucursales bancarias y cajeros automticos.ticos.Aunque es bastante lenta, su fiabilidad y seguridad hace que todAunque es bastante lenta, su fiabilidad y seguridad hace que todavavaa

no se haya desechado.no se haya desechado. IberpacIberpac se basa en el conjunto de protocolos X.25 que establece unase basa en el conjunto de protocolos X.25 que establece una

serie de normas para la comunicaciserie de normas para la comunicacin en redes den en redes de rea extensa.rea extensa. X.25 utiliza tres niveles: fX.25 utiliza tres niveles: fsico (X.21), enlace y red, incluidos dentrosico (X.21), enlace y red, incluidos dentro

de la arquitectura OSI que resultan bastante fiables en sude la arquitectura OSI que resultan bastante fiables en sufuncionamiento debido a que todos ellos realizan control de errofuncionamiento debido a que todos ellos realizan control de errores.res.Esto lo hace bastante lento y se prevEsto lo hace bastante lento y se prev su sustitucisu sustitucin porn por FrameFrame RelayRelay((retransmisiretransmisin de tramasn de tramas) m) ms eficiente, sin tanto control de erroress eficiente, sin tanto control de erroresporque las redes de comunicaciporque las redes de comunicacin modernas son mejores.n modernas son mejores.

Para que otros dispositivos no compatibles con X.25 puedanPara que otros dispositivos no compatibles con X.25 puedanconectarse a esta red, se han definido protocolos adicionales, pconectarse a esta red, se han definido protocolos adicionales, pororejemplo, X.28 y X.32 permiten interconectar X.25 con RTC y, X.75ejemplo, X.28 y X.32 permiten interconectar X.25 con RTC y, X.75conectaconecta IberpacIberpac con X.25 de otros pacon X.25 de otros pases.ses.

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RDSI Red Digital de Servicios IntegradosRDSI Red Digital de Servicios Integrados

El estEl estndar RDSI surgindar RDSI surgi como solucicomo solucin a las necesidades den a las necesidades decomunicacicomunicacin modernas, ofrece todo tipo de servicios: transmisin modernas, ofrece todo tipo de servicios: transmisinnde voz, transmiside voz, transmisin de datos, transmisin de datos, transmisin de imagen y sonido enn de imagen y sonido entiempo real, etc.tiempo real, etc.

La red RDSI utiliza su propio cableado, se utiliza como red deLa red RDSI utiliza su propio cableado, se utiliza como red de reareaextensa y no puede funcionar sobre RTC. Ademextensa y no puede funcionar sobre RTC. Adems dispone des dispone deservicios a velocidades y capacidades diferentes dependiendo delservicios a velocidades y capacidades diferentes dependiendo delcontrato del usuario (contrato del usuario (acceso bacceso bsico y acceso primariosico y acceso primario).).

RDSI define todos los protocolos de red a nivel fRDSI define todos los protocolos de red a nivel fsico (sico (protocoloprotocoloV110V110), enlace (), enlace (protocolo HDLCprotocolo HDLC) y red () y red (protocolo X.75protocolo X.75), adem), adems paras parainstalar RDSI o cambiar de RTC a RDSI hacen falta unos adaptadorinstalar RDSI o cambiar de RTC a RDSI hacen falta unos adaptadoresesespeciales (especiales (NT1, NT2, TANT1, NT2, TA).).

En una red RDSI, los nEn una red RDSI, los nmeros de los abonados utilizan 15 nmeros de los abonados utilizan 15 nmeros omeros oddgitos, a diferencia de RTC que utiliza 11.gitos, a diferencia de RTC que utiliza 11.


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INTERNET (I)INTERNET (I) Internet es una gran red mundial de ordenadores formada porInternet es una gran red mundial de ordenadores formada por

multitud de pequemultitud de pequeas redes y de ordenadores individualesas redes y de ordenadores individualesconectados entre sconectados entre s..

Las redes de Internet pueden dividirse en tres clases:Las redes de Internet pueden dividirse en tres clases:Redes de trRedes de trnsito o transporte internacionalnsito o transporte internacional: garantizan la: garantizan lainterconexiinterconexin de las diferentes redes de proveedores de lan de las diferentes redes de proveedores de laconexiconexin.n.Redes regionales o de proveedores de conexiRedes regionales o de proveedores de conexinn: garantizan la: garantizan laconectividad entre el usuario final y las redes de trconectividad entre el usuario final y las redes de trnsito.nsito.Redes de usuario finalRedes de usuario final: van desde una simple conexi: van desde una simple conexin de unn de unordenador hasta redes corporativas privadas de una empresaordenador hasta redes corporativas privadas de una empresa

(LAN).(LAN).

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INTERNET (II)INTERNET (II)

Los inicios de Internet se remontan a la dLos inicios de Internet se remontan a la dcada de los 60, en plenacada de los 60, en plenaguerra frguerra fraa. El departamento de defensa norteamericano, junto con. El departamento de defensa norteamericano, junto conalgunas universidades y centros de investigacialgunas universidades y centros de investigacin desarrollaron la redn desarrollaron la redARPANET.ARPANET.

El rEl rpido crecimiento de esta red, apoyada en el desarrollo de nuevospido crecimiento de esta red, apoyada en el desarrollo de nuevosprotocolos (TCP e IP), el sistema operativo UNIX, la apariciprotocolos (TCP e IP), el sistema operativo UNIX, la aparicin deln delcorreo electrcorreo electrnico, la comunicacinico, la comunicacin vn va sata satlite,lite, , deriv, deriv en lo queen lo quehoy se conoce como la red de redes, Internet.hoy se conoce como la red de redes, Internet.

No hay que olvidar que Internet surgiNo hay que olvidar que Internet surgi de los ordenadores y no de lade los ordenadores y no de laindustria de las telecomunicaciones y la televisiindustria de las telecomunicaciones y la televisin. Por lo tanto, losn. Por lo tanto, losservicios proporcionados por Internet estservicios proporcionados por Internet estn enfocados a lasn enfocados a lastecnologtecnologas informas informticas: grupos de noticias, sesiticas: grupos de noticias, sesin remota,n remota,transferencia de archivos, correo electrtransferencia de archivos, correo electrnico, WWW,nico, WWW,


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DSL LDSL LNEA DIGITAL DE SUSCRIPTORNEA DIGITAL DE SUSCRIPTOR Las tecnologLas tecnologas DSL,as DSL, LLnea Digital de Suscriptornea Digital de Suscriptor, utiliza RTC para, utiliza RTC para

transmitir informacitransmitir informacin a alta velocidad.n a alta velocidad.ADSL: DSL asimADSL: DSL asimtrica, velocidad de subida y bajada diferentes.trica, velocidad de subida y bajada diferentes.SDSL: DSL simSDSL: DSL simtrica, velocidad de subida y bajada similares.trica, velocidad de subida y bajada similares.

El problema es utilizar una red telefEl problema es utilizar una red telefnica de baja calidad RTC paranica de baja calidad RTC paratransmitir datos a alta velocidad, la solucitransmitir datos a alta velocidad, la solucin ADSL es utilizar circuitosn ADSL es utilizar circuitosintegrados ASP,integrados ASP, Procesador de SeProcesador de Seales Avanzadoales Avanzado, para eliminar, para eliminarelectrelectrnicamente todas las interferencias producidas en lanicamente todas las interferencias producidas en lacomunicacicomunicacin.n.

Las redes ADSL utilizan diferentes protocolos como TCP/IP o ATMLas redes ADSL utilizan diferentes protocolos como TCP/IP o ATM((Modo de Transferencia AsModo de Transferencia Asncrononcrono). La arquitectura ATM define un). La arquitectura ATM define unconjunto de protocolos que permite la implantaciconjunto de protocolos que permite la implantacin de servicios den de servicios degran velocidad como, difusigran velocidad como, difusin de peln de pelculas, videoconferencia y todoculas, videoconferencia y todotipo de transferencia de informacitipo de transferencia de informacin.n.

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CATV REDES DE CABLECATV REDES DE CABLE

Las redes de cable son todas aquellas redes de comunicaciLas redes de cable son todas aquellas redes de comunicacinndisediseadas inicialmente para la distribuciadas inicialmente para la distribucin de sen de seales de televisiales de televisinnpor cable.por cable.

Soportan gran capacidad de transmisiSoportan gran capacidad de transmisin.n.

Utilizan cable coaxial hasta los hogares y fibraUtilizan cable coaxial hasta los hogares y fibra ptica en lasptica en lasconexiones de gran capacidad.conexiones de gran capacidad.

Actualmente, estas redes ofrecen otros servicios, como transmisiActualmente, estas redes ofrecen otros servicios, como transmisinnde voz y datos, y estde voz y datos, y estn evolucionando hasta el uso de fibran evolucionando hasta el uso de fibra pticapticaexclusivamente.exclusivamente.

Requieren grandes inversiones econRequieren grandes inversiones econmicas para su instalacimicas para su instalacin, quen, queno son rentables inicialmente.no son rentables inicialmente.


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PLC COMUNICACIPLC COMUNICACINES POR LNES POR LNEAS ELNEAS ELCTRICASCTRICAS Los sistemas PLC,Los sistemas PLC, PowerPowerLineLineCommunicationsCommunications, est, estn basados enn basados en

tecnologtecnologas que permiten transmitir seas que permiten transmitir seales de datos a travales de datos a travs de lass de lasllneas de energneas de energa ela elctrica de baja tensictrica de baja tensin.n.

Los sistemas PLC permiten la comunicaciLos sistemas PLC permiten la comunicacin en eln en el mbito del hogar ombito del hogar opara la creacipara la creacin de redes caseras de pequen de redes caseras de pequeas dimensiones.as dimensiones.

Utiliza un mUtiliza un mdem especial, enganchado a la red eldem especial, enganchado a la red elctrica, encargadoctrica, encargadode modular y adaptar las sede modular y adaptar las seales para que circulen por los cablesales para que circulen por los cableselelctricos.ctricos.

Otro tecnologOtro tecnologa implantada por algunas empresas ela implantada por algunas empresas elctricas es BPL,ctricas es BPL,Banda Ancha sobre LBanda Ancha sobre Lneas Elneas Elctricasctricas, que permite transmitir se, que permite transmitir sealesalesdigitales a travdigitales a travs de ls de lneas de energneas de energa de alta tensia de alta tensin a largasn a largas

distancias. Permite conectar zonas remotas y aisladas.distancias. Permite conectar zonas remotas y aisladas.Actualmente, la enorme difusiActualmente, la enorme difusin de otras tecnologn de otras tecnologas que ofrecenas que ofrecenmayores velocidades de transmisimayores velocidades de transmisin, como DSL o CATV, hace dudarn, como DSL o CATV, hace dudarde la necesidad de estos sistemas.de la necesidad de estos sistemas.

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VPN RED PRIVADA VIRTUALVPN RED PRIVADA VIRTUAL

Una red privada virtual o VPN (Una red privada virtual o VPN (VirtualVirtualPrivatePrivateNetworkNetwork) se utiliza para) se utiliza parainterconectar varias redes locales utilizando una red deinterconectar varias redes locales utilizando una red de rea extensarea extensacomo Internet.como Internet.

Las VPN reducen los costes de conexiLas VPN reducen los costes de conexin de las redes LAN, ya que susn de las redes LAN, ya que suspropietarios no tienen que invertir en redes WAN propias.propietarios no tienen que invertir en redes WAN propias.

VPN ofrece mecanismos de seguridad y protecciVPN ofrece mecanismos de seguridad y proteccin avanzados, paran avanzados, para

evitar que personas ajenas accedan a las redes locales conectadaevitar que personas ajenas accedan a las redes locales conectadas.s. En las VPN no existe realmente una conexiEn las VPN no existe realmente una conexin directa entre ellas, sinon directa entre ellas, sino

que estque est simulada. Los usuarios de las distintas redes locales tienensimulada. Los usuarios de las distintas redes locales tienenla sensacila sensacin de que no existe esa VPN, sino que todas las redes sonn de que no existe esa VPN, sino que todas las redes sonen realidad unaen realidad una nica red local.nica red local.


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2.8. REDES LOCALES.2.8. REDES LOCALES.

Las redes locales utilizan diferentes protocolos de nivel fLas redes locales utilizan diferentes protocolos de nivel fsico y nivel desico y nivel deenlace de datos, mientras que para los niveles superiores se utienlace de datos, mientras que para los niveles superiores se uti lizan laslizan lasarquitecturas vistas anteriormente, OSI, TCP/IP, Microsoft,arquitecturas vistas anteriormente, OSI, TCP/IP, Microsoft,

Estas redes utilizan diferentes protocolos dependiendo de las neEstas redes utilizan diferentes protocolos dependiendo de las necesidadescesidadesy de los equipos conectados. SO Windows utiliza arquitectura dey de los equipos conectados. SO Windows utiliza arquitectura de MicrosoftMicrosofty SO Linux utiliza TCP/IP.y SO Linux utiliza TCP/IP.

Entre las redes locales mEntre las redes locales ms importantes podemos destacar:s importantes podemos destacar:

Ethernet.Ethernet. TokenTokenRingRing.. FDDI.FDDI. Redes InalRedes Inalmbricasmbricas..

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ETHERNET (I)ETHERNET (I)

El primer estEl primer estndar Ethernet permitndar Ethernet permita una velocidad de 10 Mbps,a una velocidad de 10 Mbps,posteriormente, se adaptposteriormente, se adapt al estal estndar IEEE 802.3 elaborado por landar IEEE 802.3 elaborado por laorganizaciorganizacin IEEE,n IEEE, Instituto de Ingenieros ElInstituto de Ingenieros Elctricos y Electrctricos y Electrnicosnicos,,para la comunicacipara la comunicacin de redes locales.n de redes locales.

Dentro de este estDentro de este estndar se han definido varios tipos de redes localesndar se han definido varios tipos de redes locales

en lo que se refiere al tipo de cableado utilizado, velocidad deen lo que se refiere al tipo de cableado utilizado, velocidad detransmisitransmisin, formato de los bloques de informacin, formato de los bloques de informacin enviados, reparton enviados, repartodel medio, etc.del medio, etc.

Estos aspectos estEstos aspectos estn definidos a nivel fn definidos a nivel fsico y a nivel de enlace, porsico y a nivel de enlace, porlo que IEEE 802 slo que IEEE 802 slo cubre los protocolos de estas dos capas.lo cubre los protocolos de estas dos capas.


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ETHERNET (II)ETHERNET (II)

IEEE 802 estIEEE 802 est dividido en varias especificaciones diferentes:dividido en varias especificaciones diferentes:

IEEE 802.1, define la interfaz con los niveles superiores (red).IEEE 802.1, define la interfaz con los niveles superiores (red).

IEEE 802.2, define las normas para la parte superior del nivel dIEEE 802.2, define las normas para la parte superior del nivel deeenlace, llamado LLC oenlace, llamado LLC o Control de Enlace LControl de Enlace Lgicogico..

De IEEE 802.3 a IEEE 802.12, define las normas para la parte infDe IEEE 802.3 a IEEE 802.12, define las normas para la parte inferioreriordel nivel de enlace, llamado MAC odel nivel de enlace, llamado MAC o SubcapaSubcapade Control de Acceso alde Control de Acceso al

MedioMedioy la capa fy la capa fsica. Cada una de ellas establece un tipo de LANsica. Cada una de ellas establece un tipo de LANdiferente incompatibles entre sdiferente incompatibles entre s..

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ETHERNET (III)ETHERNET (III)

IEEE 802.3 es un estIEEE 802.3 es un estndar que define una familia completa dendar que define una familia completa deconfiguraciones abarcando diferentes velocidades, topologconfiguraciones abarcando diferentes velocidades, topologas yas ycableado.cableado.

1000BaseF1000BaseFTopologTopologa Estrellaa Estrella



FibraFibra pticaptica

1000BaseT1000BaseTTopologTopologa Estrellaa Estrella



Par trenzadoPar trenzado

10Base510Base5TopologTopologa Busa Bus

CoaxialCoaxialGruesoGrueso

10Base210Base2

TopologTopologa Busa Bus

CoaxialCoaxial

DelgadoDelgado

Gigabit EthernetGigabit Ethernet1 Gbps1 Gbps

Fast EthernetFast Ethernet100 Mbps100 Mbps

EthernetEthernet10 Mbps10 Mbps


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ETHERNET (IV)ETHERNET (IV)

LaLa subcapasubcapa de control de acceso al medio MAC trata el problema de lade control de acceso al medio MAC trata el problema de lacapacidad de transmisicapacidad de transmisin limitada de las redes locales y cn limitada de las redes locales y cmo compartirlamo compartirlaentre todos los equipos de la red. Podemos clasificar las redesentre todos los equipos de la red. Podemos clasificar las redes dede rearealocal atendiendo a la tlocal atendiendo a la tcnica de acceso al medio empleada:cnica de acceso al medio empleada:

DDnde se realiza el control?nde se realiza el control?Esquema centralizado (existe un equipo central que organiza).Esquema centralizado (existe un equipo central que organiza).Esquema distribuido (reglas acordadas entre equipos similares).Esquema distribuido (reglas acordadas entre equipos similares).

CCmo se realiza el control?mo se realiza el control?

RotaciRotacin circular (asignacin circular (asignacin de turnos para transmitir).n de turnos para transmitir).Reserva (establecimiento de huecos para transmitir).Reserva (establecimiento de huecos para transmitir).Contienda (competiciContienda (competicin por el uso de la red).n por el uso de la red).

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ETHERNET (V)ETHERNET (V)

Otros problemas tratados por laOtros problemas tratados por la subcapasubcapa de control de acceso MAC son:de control de acceso MAC son:

DireccionamientoDireccionamientoDirecciones MAC asignadas a cada interfaz de red.Direcciones MAC asignadas a cada interfaz de red.

Control de errores:Control de errores:CCdigos de control (bits de paridad, CRC,digos de control (bits de paridad, CRC, ))TTcnicas de control (ARQ solicitud de respuesta automcnicas de control (ARQ solicitud de respuesta automtica)tica)

Control de flujoControl de flujoParada y esperaParada y esperaVentana deslizanteVentana deslizante

Tipos de serviciosTipos de serviciosOrientados y no orientados a la conexiOrientados y no orientados a la conexin.n.Fiables y no fiables (confirmaciones).Fiables y no fiables (confirmaciones).


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TOKEN RINGTOKEN RING

Utiliza una topologUtiliza una topologa fa fsica en forma de estrella, pero funciona comosica en forma de estrella, pero funciona comouna estructura luna estructura lgica en anillo. Esto se consigue utilizando ungica en anillo. Esto se consigue utilizando unconcentrador de cable de tipo MAU como nodo central.concentrador de cable de tipo MAU como nodo central.

Las redes TokenLas redes Token RingRing pueden utilizar muchos tipos de cableado: parpueden utilizar muchos tipos de cableado: partrenzado apantallado y sin apantallar, fibratrenzado apantallado y sin apantallar, fibra ptica, etc., conptica, etc., conconectores RJ11 y RJ45.conectores RJ11 y RJ45.

La velocidad mLa velocidad mxima de transmisixima de transmisin oscila entre los 4 y los 16 Mbps.n oscila entre los 4 y los 16 Mbps. Estas redes siguen el estEstas redes siguen el estndar IEEE 802.5. Utilizan un mensajendar IEEE 802.5. Utilizan un mensaje

especial oespecial o tokentoken, para determinar qu, para determinar qu ordenador puede enviarordenador puede enviar

mensajes y asmensajes y as

realizar el reparto del medio compartido.realizar el reparto del medio compartido.

Existe otro estExiste otro estndar similar, IEEE 802.4 ondar similar, IEEE 802.4 o tokentokenbusbus, donde la, donde latopologtopologa la lgica es en bus en vez de anillo.gica es en bus en vez de anillo.

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FDDIFDDI

La red FDDI,La red FDDI, Interfaz de Datos Distribuido por FibraInterfaz de Datos Distribuido por Fibra, fue dise, fue diseadaadacon el propcon el propsito de obtener una red de alta velocidad, alta capacidadsito de obtener una red de alta velocidad, alta capacidady gran fiabilidad.y gran fiabilidad.

Es capaz de transferir informaciEs capaz de transferir informacin entre 50 y 100 Mbps y permite lan entre 50 y 100 Mbps y permite laconexiconexin de hasta 1000 estaciones.n de hasta 1000 estaciones.

FDDI utiliza fibraFDDI utiliza fibra ptica para los enlaces y concentradores deptica para los enlaces y concentradores de

cableado consiguiendo una topologcableado consiguiendo una topologa fa fsica en estrella y topologsica en estrella y topologaallgica en forma de anillo doble (informacigica en forma de anillo doble (informacin en dos sentidos).n en dos sentidos).

Si alguna estaciSi alguna estacin falla o se rompe el cable, rompiendo los dosn falla o se rompe el cable, rompiendo los dosanillos, seranillos, ser posible unirlos formando un solo anillo. Cada estaciposible unirlos formando un solo anillo. Cada estacinndispone de un mecanismo para unir los dos anillos o saltar unadispone de un mecanismo para unir los dos anillos o saltar unaestaciestacin que no funciona.n que no funciona.


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REDES INALREDES INALMBRICASMBRICAS Siguen el estSiguen el estndar IEEE 802.11 para transmitir datos a travndar IEEE 802.11 para transmitir datos a travs des de

ondas de radio a velocidades de:ondas de radio a velocidades de:1,5 Mbps en la primera versi1,5 Mbps en la primera versin.n.De 5,5 Mbps a 11 Mbps en el estDe 5,5 Mbps a 11 Mbps en el estndar IEEE 802.11b.ndar IEEE 802.11b.54 Mbps en el est54 Mbps en el estndar IEEE 802.11g.ndar IEEE 802.11g.

Algunos adaptadores 802.11b pueden llegar a transmitir a 100MbpsAlgunos adaptadores 802.11b pueden llegar a transmitir a 100Mbps.. La capacidad de transmisiLa capacidad de transmisin de las redes inaln de las redes inalmbricas dependen dembricas dependen de

la potencia de la sela potencia de la seal, adaptal, adaptndose segndose segn la cobertura existente.n la cobertura existente. Estas redes se clasifican como LAN ya que se instalan en elEstas redes se clasifican como LAN ya que se instalan en el mbitombito

de un edificio. Su topologde un edificio. Su topologa esta est distribuida en emisores y receptoresdistribuida en emisores y receptoresde ondas de radio. Cualquier ordenador que disponga de emisor yde ondas de radio. Cualquier ordenador que disponga de emisor yreceptor estarreceptor estar permanentemente conectado en cualquier lugar, sinpermanentemente conectado en cualquier lugar, sinnecesidad de utilizar cables.necesidad de utilizar cables.

Existen otros estExisten otros estndares inalndares inalmbricos como la norma IEEE 802.15 ombricos como la norma IEEE 802.15 oWPAN (WPAN (bluetoothbluetooth) y la norma IEEE 802.16 o) y la norma IEEE 802.16 o WiMaxWiMax (redes de acceso(redes de accesometropolitano sin hilos de banda ancha).metropolitano sin hilos de banda ancha).

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TEMA 2TEMA 2ARQUITECTURAS DE REDESARQUITECTURAS DE REDES

FINFIN

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Tema02 - Arquitecturas de redes.pdf