Redes

Universidad Popular Autónoma del Estado de Puebla

MAESTRÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

REDES Y COMUNICACIONES

FERNANDO SENTIES GALLEGOS

MATRICULA 43100119

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Redes y Comunicaciones

I. Introducción a las redes de datos.

II. Tipos de redes por su dispersión.

III. Protocolos de comunicación.

IV. Modelo de referencia OSI.

1.1 Introducción

Redes y Comunicaciones1. Introducción a las redes de datos

La idea de las redes existe desde hace mucho tiempo, y ha tomado muchos significados. Si consulta el término «red» en su diccionario, podría encontrar cualquiera de las siguientes definiciones:

Malla, arte de pesca. Un sistema de líneas, caminos o canales entrelazados.

Cualquier sistema interconectado; por ejemplo, una red de difusión de televisión. Un sistema en el que se conectan entre sí varias equipos independientes para compartir datos y periféricos, como discos duros e impresoras.

1.1 Introducción

1.2 Redes para las compañías

1.3 Redes para las personas

1.4 Aspectos sociales

1.5 El peligro de la transculturización

1.1 Introducción


1.1.1 El cómputo electrónico .

La era de la computación electrónica de una manera u otra habría llegado a México. La inercia de las fuerzas de la historia, o de las fuerzas del mercado, irremediablemente la hubieran traído.

La imagen muestra el equipo de computo de la década de los 60`s

1.1 Introducción





1.1 Introducción


1.1.2 Las generaciones de computadoras.

Así la época de los años cincuenta se le suele considerar como la primera generación de computadoras. Las computadoras de esta primera generación tenían en común estar construidas con tubos de vacío, programadas en lenguaje de máquina, eran grandes y costosas. La segunda generación de las computadoras se puede establecer cerca de los años sesenta. Es en esa época cuando las computadoras reducen su tamaño y precio, pero aumenta su velocidad y capacidad de almacenamiento.La tercera generación de las computadoras se puede decir que comienza en abril de 1.964 con la IBM 360. Estas computadoras están compuestas por circuitos integrados y utilizan lenguajes de control de los sistemas operativos.En la Cuarta generación de computadoras aparece la innovación más importante de la computación, los microprocesadores. Este fue uno de los mayores avances de la microelectrónica, los microprocesadores son unos circuitos integrados de alta densidad y con una velocidad inmejorable.Actualmente estamos inmersos ya en la quinta generación de computadoras, ahora avanza la ciencia de la computación en el desarrollo del software y sistemas operativos más afables con el usuario de la computadora.

1.1 Introducción





1.1 Introducción


1.1.3 Las redes de datos.

Una red de datos es un sistema que enlaza dos o más puntos (terminales) por un medio físico, el cual sirve para enviar o recibir un determinado flujo de información.

Red de Telecomunicación.

Es el conjunto de equipos de conmutación, de transmisión y medios de transmisión que actúan de soporte de la comunicación.

Sus elementos básicos son:

DestinoFuente Transmisor Medio Receptor

1.1 Introducción





1.1 Introducción


Las siguientes imágenes muestran una red de telecomunicación.1.1 Introducción





1.1 Introducción


1.1.4 Los sistemas distribuidos.

Un sistema distribuido se define como una colección de computadores autónomos conectados por una red, y con el software distribuido adecuado para que el sistema sea visto por los usuarios como una única entidad capaz de proporcionar facilidades de computación.

La imagen muestra un ejemplo de un sistema distribuido

1.1 Introducción





Fuente

Aporte

http://www.diatel.upm.es/oortiz/Transporte%20de%20Datos/Teoria/1Introduccion%20a%20las%20redes%20de%20datos.pdf


Fuente

Las computadoras hace medio siglo eran las protagonistas de una nueva historia. Hoy, miniaturizadas, abaratadas, incrementado su poder y encarnadas en chips son actores de reparto. El nuevo protagonista es el ciudadano común, quien los ha introducido, consiente o inconscientemente, en su vida cotidiana.La computación en el mundo ha tenido avances espectaculares y en el futuro lo serán aún más. Pero toda esa tecnología no ira al frente del hombre, sino detrás de él.

1.1 Introducción





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1.2 Redes para las compañias


Utilizar un solo equipo central, o servidor, para vincular todos sus PCs proporciona cuatro beneficios principales:

Eleva la productividad y la eficiencia.

Almacenar archivos en una ubicación central ahorra a todas las personas tiempo y esfuerzo. Sus empleados no tendrán que averiguar quién está utilizando en ese momento un documento en particular, y no tendrán que enviar mensajes por correo electrónico para solicitar copias.Con un servidor, usted accede a los archivos necesarios de inmediato y también administra proyectos de colaboración de manera mucho más eficiente. Cuando alguna persona actualiza un archivo, la nueva información está disponible al instante para todo el equipo.

1.1 Introducción





Fuente


Ahorra dinero.

Con frecuencia, el costo de completar tareas específicas disminuye cuando un negocio empieza a utilizar un servidor. Sencillamente requiere menos tiempo para realizar algunas tareas.

Ayuda a proteger la información del cliente y los datos de la empresa.

La seguridad es esencial para cualquier empresa que esté conectada a Internet. El servidor incluye funciones integradas que ayudan a proteger su sistema contra intrusos no deseados.Además, los respaldos automáticos ayudan a proteger sus datos en caso de una falla de energía o de algún error humano.

1.2 Redes para las compañias1.1 Introducción





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Permite trabajar en el camino.

El acceso remoto le permite conectarse fácilmente a su servidor y a sus PCs de escritorio conectados al servidor desde cualquier PC con acceso a Internet. Ya sea que esté utilizando PCs portátiles en el camino o su PC del hogar, usted contará con acceso a su correo electrónico, programas y archivos, exactamente como si se encontrara en la oficina. Es sencillo hacerlo y cuenta con una seguridad integrada.

1.2 Redes para las compañias1.1 Introducción





Fuente

Aporte

http://www.diatel.upm.es/oortiz/Transporte%20de%20Datos/Teoria/1Introduccion%20a%20las%20redes%20de%20datos.pdfhttp://fmc.axarnet.es/redes/tema_01.htm


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Del lado de la demanda las grandes empresas rápidamente se percataron del papel de la computación como herramienta para bajar costos, atender clientes y promover mercados.La toma de conciencia en estos hechos, por parte de los hombres de negocios mexicanos, ha sido la principal fuerza motriz del desarrollo de la computación en el país. Por otro lado, el gran inhibidor ha sido la dolarización de una parte de los costos de producción. En los ochentas, al surgimiento de las computadoras de escritorio y de las llamadas mini computadoras, las Pymes entran al mundo de la computación.

1.1 Introducción







La computadora y su entorno de hardware, software, datos y comunicaciones son una componente de un sistema que involucra a personas con un objetivo. Cuando el objetivo del sistema es indagar una conjetura astronómica, o aprender jugando, la interfaz entre la computadora y el astrónomo, o entre la computadora y el niño, es simple. Pero cuando el objetivo es el de una organización humana, no son evidentes las interfaces de la computadora con los demás elementos del sistema.

1.1 Introducción






Las organizaciones complejas se pueden conceptualizar en cinco esferas: Las personas con valores, prejuicios, temores, aspiraciones.Los procesos definen tareas, responsabilidades y modalidadesLa tecnología incluye el hardware, software, bases de datos y comunicaciones.Las normas incluyen la legalidad externa e interna, así como las reglas de negocio o las reglas operativas de la organización.La vinculación con el exterior: clientes, usuarios, derechohabientes, competencia, socios, etc.

1.3 Redes para las personas1.1 Introducción





Aporte



Fuente

50 años de computación en México dejan enseñanzas pero sobre todo retos. La población tiene el reto de migrar de la mera instalación de la tecnología informática a la plena integración sistémica de esa tecnología, y así ser más eficiente en el logro de sus objetivos.

1.1 Introducción





1.4 Aspectos Sociales


A principios de los setentas aparecen las tarjetas de crédito y los cajeros automáticos. El hombre común requiere modificar sus esquemas mentales. Pagar con un plástico en vez de con un billete. Tratar con una máquina: da dinero, sabe a quién y cuanto le dio. La máquina no se hace bolas y no se le puede engañar. El primer gran impacto en la sociedad ocurre en los ochentas, con la llegada de las computadoras de escritorio que penetran en la oficina, la escuela y el hogar. Se forman nuevas generaciones diestras en el uso del mouse y de pantallas rebosantes de opciones. Se asimilan a la vida cotidiana: el e-mail, el chat, la ciber navegación y por supuesto el googuleo.

1.1 Introducción





Aporte



Fuente

Las computadoras hace medio siglo eran las protagonistas de una nueva historia. Hoy, miniaturizadas, abaratadas, incrementado su poder y encarnadas en chips son actores de reparto. El nuevo protagonista es el ciudadano común, quien los ha introducido, consiente o inconcientemente, en su vida cotidiana.

1.1 Introducción





1.5 El peligro de la transculturizacion


Las propiedades del ciberespacio son fascinantes: desaparecen las distancias entre los ciber-actores; todos los puntos del ciberespacio son equidistantes; se rompen las barreras geográficas; se contrae el tiempo entre los ciber-eventos; los ciber objetos no tienen peso: el ciberespacio transmite bits, no transporta átomos. Hay una sacudida en la vida cotidiana de todos los habitantes del planeta. Han surgido medios para potenciar los cambios económicos, políticos y sociales. No es una revolución tecnológica. Es una revolución de comunicación humana.

1.1 Introducción





Aporte

http://www.diatel.upm.es/oortiz/Transporte%20de%20Datos/Teoria/1Introduccion%20a%20las%20redes%20de%20datos.pdfhttp://fmc.axarnet.es/redes/tema_01.htmhttp://www.chapingo.uruza.edu.mx/prog-analiticos/int-computo.pdfturing.iimas.unam.mx/.../Testimonios_y_reflexiones_documento.doc


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Se abren grandes posibilidades: ciber-procesos administrativos, ciber-salud, ciber-educación, ciber-seguridad pública, ciber-elecciones, ciber-comercio; surgen ciber-emprendedores y ciber-comunidades de intereses afines; se requiere de una nueva ciber-legalidad y se proclama el derecho a la cibernitud, esto es el derecho a ser cibernauta.

1.1 Introducción





Redes y Comunicaciones2. Tipos de redes por su dispersión

Red.

Es el conjunto de elementos necesarios para asegurar la distribución de las señales desde el equipo de cabecera hasta las tomas de usuario. Esta red se estructura en tres tramos determinados, red de distribución, red de dispersión y red interior, con dos puntos de referencia llamados punto de acceso al usuario y toma de usuario.

Red de dispersión.

Es la parte de la red que enlaza la red de distribución con la red interior de usuario. Comienza en los derivadores que proporcionan la señal procedente de la red de distribución, y finaliza en los puntos de acceso al usuario.

Redes de area local2.1 Redes de área local

2.2 Redes de área metropolitana

2.3 Redes de área amplia

2.4 Red global deInternet e internets


Una LAN suele estar formada por un grupo de computadoras, pero también puede incluir impresoras o dispositivos de almacenamiento de datos como unidades de disco duro. La conexión material entre los dispositivos de una LAN puede ser un cable coaxial, un cable de dos hilos de cobre o una fibra óptica. También pueden efectuarse conexiones inalámbricas empleando transmisiones de infrarrojos o radiofrecuencia.

Las conexiones que unen las LAN con recursos externos, como otra LAN o una base de datos remota, se denominan puentes, ruteadores y puertas de redes (Gateway). Un puente crea una LAN extendida transmitiendo información entre dos o más LAN.

2.1 Redes de area local2.1 Redes de área local





2.1.1 Extensión de las redes de área local

Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión. Por ejemplo una oficina o un centro educativo.Se usan para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar información.

2.1.2 Tecnologías de transmisión de las redes de área local

Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cable sencillo al que están conectadas todas las máquinas.Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps.Tienen bajo retardo y experimentan pocos errores.






2.1.3 Topologías de las redes de área local.

Los nodos de red (las computadoras), necesitan estar conectados para comunicarse. A la forma en que están conectados los nodos se le llama topología. Una red tiene dos diferentes topologías: una física y una lógica. Las topologías física y lógica pueden ser iguales o diferentes. Las topologías de red más comunes son: bus, anillo y estrella.







2.1 Redes de area local

La topología física es la disposición física actual de la red, la manera en que los nodos están conectados unos con otros.

La topología lógica es el método que se usa para comunicarse con los demás nodos, la ruta que toman los datos de la red entre los diferentes nodos de la misma.

Topologías de Red

2.1 Redes de área local







BUS . Todos los host se conectan a un solo cable (Backbone).En una topología de bus, cada computadora está conectada a un segmento común de cable de red. El segmento de red se coloca como un bus lineal, es decir, un cable largo que va de un extremo a otro de la red, y al cual se conecta cada nodo de la misma. El cable puede ir por el piso, por las paredes, por el techo, o puede ser una combinación de éstos, siempre y cuando el cable sea un segmento continuo.








Estrella. conecta todos los cables con un punto central de concentración, puede trabajar mas extensamente conectando varias estrellas entre si.

Uno de los tipos más antiguos de topologías de redes es la estrella, la cual usa el mismo método de envío y recepción de mensajes que un sistema telefónico, ya que todos los mensajes de una topología LAN en estrella deben pasar a través de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado, el cual controla el flujo de datos.








Anillo - conecta un host con el siguiente y al último host con el primero.Una topología de anillo consta de varios nodos unidos formando un círculo lógico. Los mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola dirección. Algunas redes de anillo pueden enviar mensajes en forma bidireccional, no obstante, sólo son capaces de enviar mensajes en una dirección cada vez. La topología de anillo permite verificar si se ha recibido un mensaje. En una red de anillo, las estaciones de trabajo envían un paquete de datos conocido como flecha o contraseña de paso.








Jerárquica. El sistema se conecta con un computador que controla el tráfico de la topología.

Malla. Todos los host se conectan con el resto de los mismos.






AporteUna red de área local es un conjunto de elementos físicos y lógicos que proporcionan interconexión, es decir, son un conjunto de elementos que configuran una red de comunicación que facilita la transmisión de bits entre un dispositivo y otro. Por otra parte, se habla de una gran variedad de dispositivos de comunicación, esto es, a la red pueden conectarse dispositivos de todo tipo tales como computadoras, terminales, periféricos, sensores y aparatos telefónicos,.

Fuente

http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0157_EO.pdfhttp://www3.fi.mdp.edu.ar/cursos/index.php?curso=linux4&pag=contenidos







Una red de área metropolitana es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbits/s hasta 155 Mbits/s.

El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio, cubriendo áreas de una cobertura superior que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana.






2.2 Redes de área metropolitanaLas redes de área metropolitana tienen muchas aplicaciones, las principales son:

Aplicaciones

Interconexión de redes de área local

Interconexión de centrales

telefónicas digitales

Interconexión de redes de

ordenador a ordenador

Transmisión de video e

imágenes

Transmisión CAD/CAM

Pasarelas para redes de área

extensa






2.2 Redes de área metropolitanaLas razones por las cuales se hace necesaria la instalación de una red de área metropolitana a nivel corporativo o el acceso a una red pública de las mismas características se resumen a continuación:

Ancho de banda El elevado ancho de banda requerido por grandes ordenadores y aplicaciones compartidas en red es la principal razón para usar redes de área metropolitana en lugar de redes de área local.

Nodos de red Las redes de área metropolitana permiten superar los 500 nodos de acceso a la red, por lo que se hace muy eficaz para entornos públicos y privados con un gran número de puestos de trabajo.

Extensión de red Las redes de área metropolitana permiten alcanzar un diámetro entorno a los 50 kms, dependiendo el alcance entre nodos de red del tipo de cable utilizado, así como de la tecnología empleada







Distancia entre nodos Las redes de área metropolitana permiten distancias entre nodos de acceso de varios kilómetros, dependiendo del tipo de cable. Esta distancias se consideran suficientes para conectar diferentes edificios en un área metropolitana o campus privado.

Tráfico en tiempo real Las redes de área metropolitana garantizan unos tiempos de acceso a la red mínimos, lo cual permite la inclusión de servicios síncronos necesarios para aplicaciones en tiempo real, donde es importante que ciertos mensajes atraviesen la red sin retraso incluso cuando la carga de red es elevada.

Integración voz/datos/vídeo Adicionalmente a los tiempos mínimos de acceso, los servicios síncronos requieren una reserva de ancho de banda; tal es el caso del tráfico de voz y vídeo. Por este motivo las redes de área metropolitana son redes óptimas para entornos de tráfico multimedia






2.2 Redes de área metropolitanaAlta disponibilidad Disponibilidad referida al porcentaje de tiempo en el cual la red trabaja sin fallos. Las redes de área metropolitana tienen mecanismos automáticos de recuperación frente a fallos, lo cual permite a la red recuperar la operación normal después de uno.

Alta fiabilidad Fiabilidad referida a la tasa de error de la red mientras se encuentra en operación. Se entiende por tasa de error el número de bits erróneos que se transmiten por la red. En general la tasa de error para fibra óptica es menor que la del cable de cobre a igualdad de longitud.

Alta seguridad La fibra óptica ofrece un medio seguro porque no es posible leer o cambiar la señal óptica sin interrumpir físicamente el enlace. La rotura de un cable y la inserción de mecanismos ajenos a la red implica una caída del enlace de forma temporal.

Inmunidad al ruido En lugares críticos donde la red sufre interferencias electromagnéticas considerables la fibra óptica ofrece un medio de comunicación libre de ruidos.







La imagen muestra un ejemplo de una red de área metropolitana





Aporte


Una MAN (Red de área metropolitana) conecta diversas LAN cercanas geográficamente (en un área de alrededor de 50 km) entre sí a alta velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos remotos se comuniquen como si fueran parte de la misma red de área local. Una MAN está compuesta por conmutadores o routers conectados entre sí con conexiones de alta velocidad generalmente cables de fibra óptica.

http://www.forpas.us.es/aula/hardware/dia4_redes.pdfhttp://vapl.galeon.com/redes_de_area_local.htmhttp://sistemas.itlp.edu.mx/tutoriales/telepro/t4_2.htm

Fuente







Una red extendida (WAN: Wide Area Network) es, como lo implica su nombre, una red que se extiende a larga distancia. Las redes extendidas son posibles gracias al extenso cableado de líneas telefónicas, torres de retransmisión de microondas y satélites que abarcan todo el globo terráqueo. Algunas redes extendidas en operaciones privadas diseñadas para enlazar oficinas corporativas; otras son redes públicas o semipúblicas usadas por muchas organizaciones.






2.3 Redes de área ampliaCaracterísticas de una red WAN

Distancia entre 100 y 1000 Kilómetros.

Une países- continentes

Uso privado (proveedor de servicios, ISP)

Creada para empresas

Interacción de redes y equipos

Comunicación: Satelital o Radio

Aplicación de Servidores, Router, Switch y Estaciones de trabajo (E.T)






2.3 Redes de área ampliaLa imagen muestra el esquema básico de una red WAN2.1 Redes de

área local





2.3 Redes de área ampliaConectividad WAN.

Dentro de una nube WAN generalmente es posible observar cuatro tipos de conexiones.

Líneas alquiladas, también denominada conexión punto a punto u o línea dedicada. Ofrece una única opción de comunicación por un medio exclusivo para el cliente. Las líneas alquiladas eliminan los problemas de conexión/desconexión de llamada, brindando a su vez mayor privacidad y seguridad. Suelen ser las líneas mas costosas.

Circuitos conmutados, es un método de conmutación donde solo se establece conexión entre el emisor y el receptor únicamente durante el tiempo que dure la transmisión. Las sucesivas conexiones pueden o no utilizar la misma ruta que la anterior. Las conexiones de circuito conmutado suelen emplearse para entornos que tengan uso esporádico, enlaces de respaldo o enlaces bajo demanda.






2.3 Redes de área ampliaConectividad WAN.

Paquetes conmutados, es un método de conmutación donde los dispositivos comparten un único enlace punto-a-punto o punto-multipunto para transportar paquetes desde un origen hacia un destino a través de una internetwork portadora. Estas redes utilizan circuitos virtuales para ofrecer conectividad, de forma permanente o conmutada (PVC o SVC).

Celdas conmutadas, es un método similar al de comulación de paquetes, solo que en lugar ser paquetes de longitud variable se utilizan celdas de longitud fija que se transporten sobre circuitos virtuales.






2.3 Redes de área ampliaTerminología WAN.Los términos y servicios asociados con las tecnologías WAN son cuantiosos, sin embargo detallaremos los siguientes:

WAN •CPE: (customer premises equipment), Dispositivos ubicados físicamente en el cliente.

WAN •Demarcación: punto en el que finaliza el CPE y comienza el bucle local.

WAN •Bucle local: también llamada ultima milla, es el cableado desde la demarcación hasta la oficina central del proveedor.

WAN •CO: Oficina central donde se encuentra el Switch CO, dentro de la red pueden existir varios tipos de CO.

WAN •Red de Pago, grupo de dispositivos y recursos que se encuentran dentro de la nube.






2.3 Redes de área ampliaLa imagen muestra las conexiones de una red WAN2.1 Redes de

área local




Aporte


Una WAN define la forma en que los datos se desplazan a través de una zona geográficamente extensa. Las WAN interconectan diferentes LANs utilizando los servicios de un proveedor, que a diferencia del diseño de LAN se hace absolutamente necesario. Las tecnologías de señalización y transporte que utilizan los proveedores de servicios suelen ser transparentas para los usuarios finales y generalmente son tecnologías propietarias.

http://www.forpas.us.es/aula/hardware/dia4_redes.pdfhttp://vapl.galeon.com/redes_de_area_local.htmhttp://www.utp.edu.co/php/cisco/CCNP_iscw.pdfhttp://latamnews.globalcrossing.com/2009/10-oct/GC_LATAM/files/pdfs/GC_EtherSphere_Sep09_webSP.pdf

Fuente






2.4 Red global internet e internetsInternet no es una única red de ordenadores sino que es un conjunto de 25.000 redes interconectadas que se comunican entre ellas con un mismo protocolo o lenguaje, denominado TCP/IP.

Hoy día se calcula que entre 30 y 40 millones de usuarios de todo el mundo utilizan esta red de redes para comunicarse a distancia a través del ordenador. Internet es una fuente de recursos de información compartidos a escala mundial.






2.4 Red global internet e internets

1969: nace la red ARPANET (Advanced Research Projects Agency) financiada por el departamento de defensa de los Estados Unidos y con el objetivo de conectar ordenadores distantes de forma flexible y dinámica.

Esta red comunicaba los ordenadores del Pentágono con los de las numerosas universidades que en aquellos momentos trabajaban para él.

A principios de los años 80 la red ARPANET ya conectaba unos 100 ordenadores que hacían servir como lenguaje de comunicación la familia de protocolos TCP/IP.






2.4 Red global internet e internetsInternetsEs un caso particular.• Origen militar, después también universidades y ahoraen todo ámbito.• Utiliza la tecnología TCP/IP.

La imagen muestra el mapa de una red global






Aporte

Fuentehttp://www.casaciencias.org/podcast/Internet_Alvaro_Ibanhez.pdfhttp://www.coit.es/pub/ficheros/laredinternet_bb099b5b.pdf

La red Internet, es una vía de comunicación para establecer cooperación y colaboración entre comunidades y grupos de interés por temas específicos, distribuidos por todo el mundo.Desde una perspectiva cultural del conocimiento, Internet ha sido una ventaja y una responsabilidad. Para la gente que está interesada en otras culturas, la red de redes proporciona una cantidad significativa de información y de una interactividad que sería inasequible de otra manera





Redes y Comunicaciones3. Protocolos de comunicación.

Protocolos de comunicaciónLos protocolos son como reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas "hablen" el mismo idioma, por tal sentido, el protocolo TCP/IP fue creado para las comunicaciones en Internet, para que cualquier computador se conecte a Internet, es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicación

3.1 Jerarquías de protocolos

3.2 Aspectos De diseño

3.3 Interfases Y servicios

3.4 Relaciones Entre Servicios y protocolos


3.1 Jerarquías de protocolosOrganización por capas o niveles para reducir la complejidad.

El propósito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores de modo que no tengan que ocuparse de los detalles de cómo se realizan estos servicios.

Analogía

Objeto

Capa






3.1 Jerarquías de protocolosProtocolo: Como se va a proceder a la comunicación.Protocolo de nível N comunica las entidades pares (de nivel N).Interfaz define la forma de acceso a los servicios.






AporteLos protocolos son reglas y procedimientos para la comunicación. El término “protocolo” lo cual podemos definir como reglas creadas para interactuar de forma correcta. Cuando dos equipos están conectados en red, las reglas y procedimientos técnicos que dictan su comunicación e interacción se denominan protocolos.

Existen muchos protocolos, a pesar de que cada protocolo facilita la comunicación básica, cada uno tiene un propósito diferente y realiza distintas tareas. Cada protocolo tiene sus propias ventajas y sus limitaciones.

Fuentehttp://www.inf-cr.uclm.es/www/jprozas/redes/T1_Introduccion.pdf






3.2 Aspectos de diseñoArquitectura de red: Conjunto de capas y protocolos.Debe reunir la información suficiente para que se pueda implementar.No define los interfaces entre niveles.

Pila de protocolos: Conjunto de protocolos empleados en una determinada arquitectura.

Lo que se verá:




3.4 Relaciones Entre Servicios y protocolos Direccionamiento. Control de errores Control de flujo

Control de congestión

Multiplexión (ydesmultiplexión). Fragmentación. Encaminamiento

(enrutamiento).


AporteAl igual que una red incorpora funciones a cada uno de los niveles del modelo OSI, distintos protocolos también trabajan juntos a distintos niveles en la jerarquía de protocolos. Los niveles de la jerarquía de protocolos se corresponden con los niveles del modelo OSI. Por ejemplo, el nivel de aplicación del protocolo TCP/IP se corresponde con el nivel de presentación del modelo OSI. Vistos conjuntamente, los protocolos describen la jerarquía de funciones y prestaciones.

Fuentehttp://www.inf-cr.uclm.es/www/jprozas/redes/T1_Introduccion.pdfhttp://profesores.fi-b.unam.mx/victor/LTesis_Beatriz_Abraham.pdf






3.3 Interfaces y servicios

Interfaz de servicio





Entidades: elementos activos de cada capa: procesos, tareas, hilos.

Entidades pares: entidades del mismo nivel.

Usuario del servicio: Entidad de la capa inmediatamente superior.

Proveedor del servicio: Entidad de la capa inmediatamente inferior..



OSI







SAP Punto de acceso al servicio.Es la dirección donde se proporciona un servicio. • P.Ejem. Dirección Ethernet.Dirección IP.Puerto de FTP, WWW... • En cada nivel es necesario saber su SAP.IDU unidad de datos de interfaz.Es la información que se intercambia en un interfaz. • ICI información de control de interfaz.La parte que intercambian el usuario y el proveedor del servicio. • SDU unidad de datos de servicio.Los datos que han de llegar a la entidad par N+1. • PDU unidad de datos de protocolo. Es lo que intercambian las dos entidades pares N.






Aporte

Fuente

http://www.inf-cr.uclm.es/www/jprozas/redes/T1_Introduccion.pdf

El propósito de cada interfaz es ofrecer ciertos servicios a las superiores de tal manera que se facilite la conexión.






3.4 Relaciones entre servicios y protocolos3.1 Jerarquías de protocolos




•Conjunto de primitivas que ofrece una capa a la inmediatamente superior.

Servicios

•Conjunto de reglas que gobierna el formato y el significado de los paquetes que intercambian las entidades pares.

Protocolo

•Se puede ofrecer los mismos servicios con distintos protocolos de nivel.


3.4 Relaciones entre servicios y protocolos

3.4.1 Servicios orientados a conexión3.4.2 Servicios no orientados a conexión





Servicio orientado a conexión (circuito virtual)

Como el teléfono

Conexión entre entidades pares

Garantiza el orden de llegada. Actúa como un tubo o una FIFO


3.4 Relaciones entre servicios y protocolos

3.4.3 Servicios confiables y no confiables

La calidad es independiente con o sin conexión.

Seis diferentes tipos de servicios





Confiable No se pierden paquetes

No confiable Se pueden perder paquetes

Calidad de

servicio


Aporte

Fuente

http://www.inf-cr.uclm.es/www/jprozas/redes/T1_Introduccion.pdf

La relación entre servicios y protocolos radica en la manera formal de especificar el método de acceso a un servicio.Dicha implementación práctica de una primitiva es el interfaz.





Redes y Comunicaciones4. El modelo de referencia OSI

Modelo de referencia OSI.

Por mucho tiempo se consideró al diseño de redes un proceso muy complicado de llevar a cabo, esto es debido a que los fabricantes de computadoras tenían su propia arquitectura de red, y esta era muy distinta al resto, y en ningún caso existía compatibilidad entre marcas.

Luego los fabricantes consideraron acordar una serie de normas internacionales para describir las arquitecturas de redes.

Luego la ISO (Organización Internacional de Normalización) en 1977 desarrolla una estructura de normas comunes dentro de las redes.

Luego la ISO (Organización Internacional de Normalización) en 1977 desarrolla una estructura de normas comunes dentro de las redes.

4.1 Capas del modelo de referencia

4.2 Transmisión de datos en el modelo OSI


Modelo de referencia OSI.Problemas de compatibilidad.El problema de compatibilidad se presenta entre los equipos que van a comunicarse debido a diferencias en:

Procesador Central. Velocidad.

Memoria. Códigos de caracteres

Interface para las

Comunicaciones

Dispositivos de

Almacenamiento

Sistemas Operativos.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.

Este modelo se basa en el principio de Julio Cesar: "divide y vencerás", y está pensado para las redes del tipo WAN.

La idea es diseñar redes como una secuencia de capas, cada una construida sobre la anterior.

Capas

Servicios de soporte al

usuario (niveles 5, 6

y 7).

Servicios de transporte

(niveles 1, 2, 3 y 4).




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1 Capas del modelo de referencia



4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.1 Capa Física

Aquí se encuentran los medios materiales para la comunicación como las placas, cables, conectores, es decir los medios mecánicos y eléctricos.La capa física se ocupa de la transmisión de bits a lo largo de un canal de comunicación, de cuantos microsegundos dura un bit, y que voltaje representa un 1 y cuantos un 0. La misma debe garantizar que un bit que se manda llegue con el mismo valor. Muchos problemas de diseño en la parte física son problema de la ingeniería eléctrica.





Par trenzado (twisted pair). Consiste en dos alambres de cobre enroscados (para reducir interferencia eléctrica).

Cable coaxial. Un alambre dentro de un conductor cilíndrico. Tiene un mejor blindaje y puede cruzar distancias mayores con velocidades mayores

Fibra óptica. Hoy tiene un ancho de banda de 50.000 Gbps, pero es limitada por la conversión entre las señales ópticas y eléctricas (1 Gbps). Los pulsos de luz rebotan dentro de la fibra.

Medios de transmisión4.1 Capas del modelo de referencia




Medios de transmisión

Además de estos hay también medios inalámbricos de transmisión. Cada uno usa una banda de frecuencias en alguna parte del espectro electromagnético. Las ondas de longitudes más cortas tienen frecuencias más altas, y así apoyan velocidades más altas de transmisión de datos.

Radio. 10 KHz-100 MHz. Las ondas de radio son fáciles de generar, pueden cruzar distancias largas, y entrar fácilmente en los edificios. Son omnidireccionales, lo cual implica que los transmisores y recibidores no tienen que ser alineados.• Microondas. 100 MHz-10 GHz. Van en líneas rectas. Antes de la fibra

formaban el centro del sistema telefónico de larga distancia. La lluvia las absorbe.

Infrarrojo. Se usan en la comunicación de corta distancia (por ejemplo, controlo remoto de televisores). No pasan por las paredes, lo que implica que sistemas en distintas habitaciones no se interfieren.

• Ondas de luz. Se usan láser. Ofrecen un ancho de banda alto con costo bajo, pero el rayo es muy angosto, y el alineamiento es difícil.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.2 Capa de Ligado

Se encarga de transformar la línea de transmisión común en una línea sin errores para la capa de red, esto se lleva a cabo dividiendo la entrada de datos en tramas de asentimiento, por otro lado se incluye un patrón de bits entre las tramas de datos. Esta capa también se encarga de solucionar los problemas de reenvío, o mensajes duplicados cuando hay destrucción de tramas. Por otro lado es necesario controlar el tráfico.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.2 Capa de Ligado

Marcos.El nivel de enlace trata de detectar y corregir los errores. Normalmente se parte el flujo de bits en marcos y se calcula un checksum (comprobación de datos) para cada uno.

Las tramas contendrán información como:

Número de caracteres (un campo del encabezamiento guarda el número. Pero si el número es cambiado en una transmisión, es difícil recuperar.)Caracteres de inicio y fin.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.3 Capa de Red

Esta capa se ocupa de la transmisión de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la dirección adecuada (“Routing”), tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o pérdidas de paquetes. Por ejemplo, define la estructura de direcciones y rutas de Internet. Se ocupa del control de la operación de la subred. Lo más importante es eliminar los cuellos de botella que se producen al saturarse la red de paquetes enviados, por lo que también es necesario encaminar cada paquete con su destinatario.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.3 Capa de Red

A este nivel se utilizan dos tipos de paquetes: paquetes de datos y paquetes de actualización de ruta. Como consecuencia esta capa puede considerarse subdividida en dos:

Paquetes

Transporte: Encargada de encapsular los datos a transmitir (de usuario). Utiliza los paquetes de datos. En esta categoría se

encuentra el protocolo IP

Conmutación (“Switching”): Esta parte es la encargada de intercambiar información de conectividad específica de la red (su actividad es raramente percibida por el usuario).

Los routers son dispositivos que trabajan en este nivel y se benefician de estos paquetes de actualización de ruta.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.4 Capa de Transporte

Los protocolos de transporte se parecen los protocolos de enlace. Ambos manejan el control de errores, el control de flujo, la secuencia de paquetes, etc. Pero hay diferencias:En el nivel de transporte, se necesita una manera para especificar la dirección del destino. En el nivel de enlace está solamente el enlace.En el nivel de enlace es fácil establecer la conexión; el host en el otro extremo del enlace está siempre allí. En el nivel de transporte este proceso es mucho más difícil.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.4 Capa de Transporte

La Función principal es de aceptar los datos de la capa superior y dividirlos en unidades más pequeñas, para pasarlos a la capa de red, asegurando que todos los segmentos lleguen correctamente, esto debe ser independiente del hardware en el que se encuentre.

Para bajar los costos de transporte se puede multiplexar varias conexiones en la misma red.

Esta capa necesita hacer el trabajo de multiplexión transparente a la capa de sesión.

El quinto nivel utiliza los servicios del nivel de red para proveer un servicio eficiente y confiable a sus clientes, que normalmente son los procesos en el nivel de aplicación.

Funciones




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.5 Capa de Sesión

Es una extensión de la capa de transporte que ofrece control de diálogo y sincronización, aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

Permite a los usuarios sesionar entre sí permitiendo acceder a un sistema de tiempo compartido a distancia, o transferir un archivo entre dos máquinas.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.5 Capa de Sesión

ServiciosUno de los servicios de esta capa es la del seguimiento de turnos en el tráfico

de información, como así también la administración de tareas, sobre todo para los protocolos.

Otra tarea de esta capa es la de sincronización de operaciones con los tiempos de caída en la red.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.6 Capa de Presentación

Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de la comunicación (describe la sintaxis de los datos a transmitir), estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar máquinas que utilicen diversa representación interna para los datos. P.E. describe como pueden transferirse números de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemáticos. Esta capa es buena candidata para implementar aplicaciones de criptografía.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.6 Capa de Presentación

En teoría esta capa “presenta” los datos a la capa de aplicación cogiendo los datos recibidos y transformándolos en formatos como texto imágenes y sonido. Como veremos a continuación, en realidad esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

Con esta capa ocurre algo parecido a la anterior. En teoría cliente y servidor debían negociar el formato a utilizar, y esta función, y el correspondiente formateo de los datos, sería el objeto de esta capa. Sin embargo, esto, que tenía cierto sentido en la década de los 70, cuando gran parte del trabajo de redes estaba relacionado con la entrada y salida de datos a grandes ordenadores utilizando terminales “Tontas” de diversos tipos (que utilizaban códigos de control ligeramente distintos) no tiene ya mucho sentido.




4.1 Capas del modelo de referencia OSI.

Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicación (navegadores, clientes de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros). Por ejemplo, esta capa implementa la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa de presentación; por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la información y recibiendo los comandos que dirigen la comunicación.

4.1.7 Capa de Aplicación4.1 Capas del modelo de referencia



4.1 Capas del modelo de referencia OSI.4.1.7 Capa de Aplicación

FuncionesLa función de esta capa es la de transferencias de archivos cuando los sistemas de

archivos de las máquinas son distintos solucionando esa incompatibilidad. Aparte se encarga de sistema de correo electrónico, y otros servicios de propósitos generales.

El nivel de aplicación es siempre el más cercano al usuario.Por nivel de aplicación se entiende el programa o conjunto de programas que

generan una información para que esta viaje por la red.





El ejemplo más inmediato sería el del correo electrónico. Cuando procesamos y enviamos un correo electrónico este puede ir en principio a cualquier lugar del mundo, y ser leído en cualquier tipo de ordenador. En nuestro ejemplo del correo electrónico esto es lo que sucedería.Supongamos que escribimos un mensaje como el siguiente:





En nuestro caso hemos escrito este e-mail en un ordenador PC con Windows98 con el programa de correo Microsoft Outlook. Fuese cual fuese el ordenador, sistema operativo o programa de correo que utilizásemos, lo que finalmente viajaría por la red cuando enviáramos el correo sería algo como esto:





Ejemplos de protocolos utilizados por los programas de esta capa

HTTP SMTP POP IMAP




Aporte

Fuentehttp://www.frm.utn.edu.ar/comunicaciones/modelo_osi.htmlhttp://www.juntadeandalucia.es/empleo/recursos/material_didactico/especialidades/materialdidactico_administrador_servidores/Content/2-redes_tcp/2-ElModeloDeReferenciaOSI.pdfhttp://www.cs.buap.mx/~iolmos/redes/4_Modelo_OSI.pdfhttp://materias.fi.uba.ar/7574/s1apuntes/s1_modelo_OSI.pdfhttp://www.mitecnologico.com/Main/ModeloReferenciaOsi

El modelo OSI está pensado para las grandes redes de telecomunicaciones de tipo WAN.OSI nace como una necesidad de uniformar los elementos que participan en la solución de los problemas de comunicación entre equipos de diferentes fabricantes.El modelo OSI provee un conjunto detallado de estándares que describen una red.




4.2 Transmisión de datos en el modelo OSI.

Cuando el proceso emisor desea enviar datos al proceso receptor, entrega los datos a la capa de aplicación (7), donde se añade la cabecera de aplicación en la parte delantera de los datos, que se entrega a la capa de presentación, y de esta manera se prosigue hasta la capa física.

Luego de la transmisión física, la máquina receptora, se encarga de hacer los pasos para ir eliminando las cabeceras según las capas que vaya recorriendo la información hasta llegar al proceso receptor.

Los detalles de cada una de las siete capas es un detalle técnico en el transporte de los datos entre los dos procesos.




4.2 Transmisión de datos en el modelo OSI.Trayectoria real de la transmisión de datos4.1 Capas del

modelo de referencia




En el esquema OSI se pretende implementar la comunicación de aplicaciones de usuario mediante la utilización de servicios proporcionados por los niveles inferiores.

Ambas aplicaciones tendrán una unidad de información básica a intercambiar, cumpliendo su protocolo establecido de nivel de aplicación.

Debemos conseguir que esta información transmitida llegue tal y como fue enviada al nivel de aplicación del host receptor.





Funciones

Para proteger la independencia de niveles, resulta aconsejable que cada información de control sea

exclusiva del nivel que la requiera.

Para asegurar el cumplimiento de sus funciones, en cada nivel es necesario utilizar cierta información de

control que sólo será interpretada por el nivel equivalente de la máquina receptora.

Por ejemplo, para que el nivel de red de los distintos IMPs por los que pasará la información puedan enviar

correctamente la misma, es necesario conocer las direcciones en la red de las máquinas origen y destino de los datos, pero esta información no tiene por qué ser conocida

por el nivel de transporte ni por el de enlace de datos.




Aporte

Fuentehttp://neo.lcc.uma.es/evirtual/cdd/tutorial/modelos/trasosi.htmlhttp://www.frm.utn.edu.ar/comunicaciones/modelo_osi.html

Cada nivel tratará la información procedente del nivel superior como si fueran datos en su integridad, y añadirá su propia información de control antes de pasarlo al nivel inferior.

Cada nivel añade información a transmitir para cumplir su protocolo, tratando la información de control añadida por el nivel anterior como datos.



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