Guia redes y comunicaciones i (01)

Universidad Nacional Experimental Politécnica

“ANTONIO JOSE DE SUCRE”

Vicerrectorado Barquisimeto

Dirección De Investigación y Postgrado

MAESTRÍA EN TELECOMUNICACIONES REDES DE COMPUTADORES

Unidad I

Introducción a las Redes de

Computadores y Normas de

Sistemas Abiertos






Conceptos Básicos:

Modelo de sistemas de comunicación.

Clasificación de los sist. de comunicación.

Evolución de los sistemas de comunicación.

El concepto de Red.

Aplicaciones de las redes de computadoras.

Antecedentes de Redes.

Clasificación de las Redes de Datos.

Presentación del modelo OSI.

Organizaciones que fijan estándares

Introducción a las Redes de Computadores y

Normas de Sistemas Abiertos






Un Sistema de Comunicaciones, es responsable de la transmisión de Información desde una Fuente a un Destino.

Ruido,Distorsión,

Atenuación

Modulador

Transmisor

Receptor DeModulador

Fuente Destino

Canal

Ruido






Un Modulador: que toma la señal fuente y la transforma de manera que pueda viajar por el canal.

Un Transmisor: Introduce la señal modulada dentro del canal, usualmente la amplifica.

Un Canal de Transmisión: Enlace Físico entre las partes comunicantes.

Un Receptor: que detecta la señal transmitida en el canal y usualmente la amplifica para contrarestar la atenuación. Un Demodulador: que recibe la señal del receptor y la pasa al Destino.






Los sistemas se distinguen por el tipo de señal presentado al modulador.

Un sistema analógico es diseñado para transmitir señales analógicas. Ej: El sistema PSTN : Public Switched Telephone Network (Red Pública Telefónica) / POTS: Plain Old Telephone Service.

Un sistema Digital es diseñado para transmitir señales digitales. Ej: El sistema PSDN (Public Switched Data Network).






• Evolución de la distribución del procesamiento

Procesamiento Distribución de la

Centralizado función de comunicación

Distribución de la Distribución

función de procesamiento función de Base de Datos

Procesamiento Distribuido basado en el

Modelo Cliente/Servidor






Es la conexión de cualquier conjunto de computadoras, impresoras, routers, switches y otros dispositivos con la finalidad de enviar información por un medio de comunicación.

En networking no es importante el equipo de computación que se utilice en una red, puede ser un PC, Macintosh o un mainframe.

En networking lo importante es que todos los dispositivos hablen el mismo idioma o protocolo.

Entonces se podría decir que el término Internetworking es la interconexión de redes.






La interconexión de:

Computadoras

Dispositivos Periféricos

•Impresoras

•Escáneres

•Almacenamiento

Otros dispositivos






Comunicaciones de Datos

Las comunicaciones de datos se refiere al movimiento de la

información desde un punto a otro a través de un sistema de

transmisión de datos.

Las comunicaciones de datos son manejadas por las redes de

computadoras.

Red de Computadoras

Una red de computadoras es un sistema organizado de dos o

mas computadoras que están enlazadas localmente o remota-

mente para comunicarse, compartir recursos y distribuir el

poder de computo.






• Procesamiento interactivo remoto

• Transferencia de archivo

• Correo electrónico

• Base de datos distribuidas

• Procesamiento distribuido

• Sistema de control supervisorio

• Buscadores de información (Browser)

• Grupos de discusión

• Comunicaciones multimedia

• Visitas virtuales

• Comercio electrónico

• Banca electrónica

• Telemedicina

• Educación a distancia

• Tarificación electrónica

• Telereservaciones

• Cajeros automáticos

• Punto de ventas

• Minería de datos

• Entre otros...






Es un equipo de conmutación y de

comunicación que es propiedad de una

organización interconectada mediante

líneas de comunicación alquiladas o

propias, facilitando la seguridad y el control

sobre el tráfico que circula en ella.

Aspectos a tomar en cuenta:

Los costos de la líneas alquiladas se incrementa con la distancia, por lo

cual son apropiadas dentro de ciertas áreas geográficas.

Más de cinco hora de requerimiento de conexión diarias justifican el

alquiler de una línea privada, sin embargo se debe tomar en cuenta su costo.

Multiplexar voz y datos dentro de una misma línea alquilada, en ocasiones,

puede justificar que una organización utilice este tipo de líneas.

Redes Privadas de Datos






BITNET (Because It´s Time Network) constituye una red

internacional que la CREN (Corporación para la conexión

de red de investigación y educación) gestiona. Proporciona

servicios de información, correo electrónico, entre otros.

Utiliza 2500 computadoras anfitriones, generalmente de

universidades.

BITNET 1969

Creció en ARPA Agencia de

proyectos

avanzados de

Investigación

Fundó ARPANET

80’s BITNET (Uso Académico)

DARPA Agencia de

proyectos

avanzados de

Investigación

para la

Defensa Universidades

Servicios de Defensa

Laboratorios de Investigación

Gobierno

Redes Publicas

Unió

INTERNET (Uso Público)

MILNET Red

Militar

90’s

INTERNET2 (Uso Público Limitado)

2001

Redes Mundiales de Información:






Red Digital de Servicios Integrados (ISDN:

Integrated Services Digital Network)

Integra datos, Voz y Señales de vídeo en una línea digital Telefónica a

todo tipo de oficina y casa. ISDN también normaliza los servicios

suministrados a los abonados a nivel internacional, de esta manera

proporciona una forma de crear redes internacionales.

Concentrador ISDN

Toma

ISDN

A la compañía de Telecomunicaciones de

Intercambio local (cobre o fibra Óptica)

Teléfono ISDN

PC con adaptador ISDN

Videoconferencia

ISDN

FAX ISDN

Las redes de área local (LAN) son redes de comunicaciones de datos privadas, que usan canales de comunicaciones digitales de alta velocidad, para la interconexión de computadoras y equipos relacionados, en una área geográfica limitada.

Las LANs pueden usar la fibra óptica, el cable coaxial, el cable par trenzado o la Radio Frecuencia para transmitir y recibir señales de datos.

Un usuario de LAN tiene a su disposición mucha mas información, datos y aplicaciones de las que podría tener de forma individual.

Una LAN tradicional es aquella donde los clientes y el servidor estaban prácticamente juntas debido a los cables, por lo que su ubicación es fija.

La velocidad de transmisión dentro de las LANs, va desde 10 Mbps Hasta 1 Gbps.

Define la organización de los dispositivos de la red. Existen Tres tipos

Topología Bus Lineal. Topología Estrella. Topología Anillo.

Topologías son Arquitecturas Lógicas.

BUS ANILLO ESTRELLA

Topologia de Arbol

con multiples nodos

Centro: hub, repetidor o concentrador

Típicamente usada tanto en Ethernet y Token Ring

5 a 100+ dispositivos.

Anillo redundante impide la

caída de la red

Repetidores en cada componentes.

Enlaces de trasmisión unidireccionales.

Bucle cerrado.

Típicamente usado en redes FDDI.

Las redes de área metropolitana (MAN) son redes de comunicaciones de datos o grupos de redes de datos interconectadas entre si, las cuales se encuentran enmarcadas en una zona metropolitana.

Las MANs son usadas para conectar redes que se encuentran total o parcialmente separadas unas de otras.

Las MANs ofrecen la capacidad de conectar redes en una área metropolitana, como si éstas estuvieran ubicadas en un mismo edificio, o campus.

El Backbone (troncal) de interconexión de la Redes MANs, generalmente está constituido por un sistema basado en fibra óptica de alta capacidad.

Hoy en día, las velocidades de transmisión dentro de las MANs alcanzan los 100 Mbps

Las redes de amplia cobertura (WAN) son redes de comunicaciones de datos que proveen servicios de transmisión de datos a través de grandes áreas geográficamente separadas.

Una WAN puede ser creada al enlazar dos o mas redes MAN, con la finalidad de que los usuarios de una ciudad puedan acceder los recursos de datos en otra ciudad o país.

Las redes WAN, generalmente están compuestas por diferentes tipos de redes de datos, como por ejemplo: Las PDN (Packet Data Networks), las LAN y las MAN.

Las redes WAN usan diferentes tipos de líneas de comunicación como por ejemplo: Líneas Arrendadas (Conexiones dedicadas) , Sistemas de Datos por Paquetes y Líneas de Transmisión por Fibra Óptica.

Las redes WAN pueden ser interconectadas a través de redes telefónicas conmutadas públicas (PSTN: Public Switched Telephone Network) o a través de las redes de datos por paquetes públicas (PDN: Packet Data Networks), ejemplo Internet.

Móviles

Red TRONCAL (BACKBONE)

LAN

PSTN

PSTN

LAN






¿Qué es una INTERRED?

Es el conjunto de Redes Privadas individuales

conectadas por dispositivos intermedios de conectividad

de redes que funcionan como una gran red.

Ethernet WAN






Modelo de Referencia OSI

OSI (Open Systems Interconection)

Interconexión de Sistemas Abiertos,

describe como se transfiere la información

desde una aplicación de software en una

computadora a través del medio de

transmisión hasta una aplicación de

software en otra computadora.

OSI es un modelo conceptual

desarrollado por ISO (International

Standard Organization : Organización

Internacional de Estándares) en 1984,

y actualmente se considera el modelo

principal de arquitectura para la

comunicación de computadoras.






Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace de Datos

Física 1

6

5

4

3

2

7

Usuario

Canal de Comunicación






Surge ante la necesidad de interconectar sistemas de procedencia diversa.

Creado en 1977 por el comité ISO/TC97/SC16

Coordinación y desarrollo de estándares para redes de comunicaciones.

Este modelo propone una estructura en capas, cada una proporciona una función

El CCITT lo incorporó a la serie “X” con la recomendación X.200






Desarrollo de sistemas divididos por niveles.

Comunicación de equipos de distintos fabricantes.

Estandarización en 7 niveles.






Conectividad en todo el mundo sin Gateways (pasarelas).

Fácil integración de productos en la red.

Un punto de vista único en la configuración de la

seguridad.

Amplio margen en la elección de suministradores. Mayor

competencia.

Sobrevivir a las nuevas tecnologías sin cambios sustanciales.






OSI no ha sido probado ampliamente. TCP/IP utilizado

desde los 70.

Son muy caros y difíciles de obtener.

Es demasiado complejo y con muchos niveles.

Las nuevas tecnologías (ATM) no se ajustan del todo al

modelo OSI.

Protocolos al nivel de red alternativos e incompatibles

(x.25: conexión e IP: sin conexión)






Aplicación

Medio Físico

SISTEMA A SISTEMA B Protocolo Aplicación

Aplicación

Presentación Protocolo Presentación

Presentación

Sesión Protocolo Sesión

Sesión

Transporte Protocolo Transporte

Transporte

Red Protocolo Red

Red

Enlace Protocolo Enlace

Enlace

Físico Protocolo Físico

Físico






Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico Bits

DH DATOS DT

NH DATOS

TH DATOS

SH DATOS

PH DATOS

AH DATOS

DATOS SISTEMA A SISTEMA B






RESPONSABILIDAD:

Proporciona los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y

de procedimiento que debe cumplir el enlace de datos.

Su misión es transmitir los bits por un canal de comunicación.

Algunas normas: X.21, V.10, V.11, V.24/V.28, V.35, I.430, I.431, ISO2110, ISO 4902.






FUNCIONES

Mecánicas: definen el tipo de conector, sus dimensiones

físicas, la distribución de pines,etc.

Eléctricas: que conciernen a las características eléctricas,

tales como su tensión, nivel de señal, impedancia, etc..

Funcionales: que definen el significado de los niveles de

tensión en cada pines del conector.

De procedimiento: que definen las reglas aplicables a

ciertas funciones y la secuencia en que éstas deben ocurrir.






RESPONSABILIDAD:

Su misión es establecer una línea de comunicación libre

de errores que pueda ser utilizada por la capa de red.

Fracciona el mensaje en bloques de datos o tramas.

Por tanto se ocupa del tratamiento de los errores que se

produzcan en la recepción de las tramas.

Protocolo HDLC y SDLC






FUNCIONES

Sincronización y entramado.

Establecimiento y desconexión del enlace.

Control del flujo.

Detección y recuperación de errores.






RESPONSABILIDAD:

Establece el encaminamiento, es decir como elegir la ruta más adecuada

Tratamiento de la congestión.

Resolución de problemas entre redes heterogé-neas

Recomendaciones C.25, X.32, X.3, X.28, X.29 (redes de conmutación de paquetes.)






FUNCIONES:

Seleccionar la ruta

Construir bloques de datos y segmentos y reconstruirlos en destino.

Detectar y corregir errores.

Garantizar transmisión satisfactoria.

Inicialización de las conexiones de red.






RESPONSABILIDAD:

Responde al establecimiento, control y liberación de las conexiones de transporte.

Una conexión de transporte es una conexión de extremo a extremo, entre los sistemas de comunicación, que puede hacer uso de varias conexiones de red.

Recomendación ISO 8073 (Protocolo TCP)






FUNCIONES

Establecer una conexión de transporte.

Transmisión de datos, detección de errores y retransmisión.

Liberación de la conexión de transporte.

Gestión con las capas adyacentes.

Asignación de direcciones a los usuarios.

Control de la calidad de servicio.






RESPONSABILIDAD:

Permite el diálogo entre el emisor y el receptor estableciendo una sesión.

Se encarga de la resincronización de la transferencia.

Se pueden diferenciar dos etapas: el establecimiento de la sesión y el intercambio de datos entre buzones.






FUNCIONES

Asociación de sesiones con conexiones de transporte

Control y gestión del flujo de la sesión.

Intercambio de datos entre tareas.

Control del diálogo.

Recuperación frente a problemas de comunicación.

Sincronización y mantenimiento de la sesión para proporcionar un intercambio ordenado de los datos entre las entidades de presentación.






RESPONSABILIDAD:

Permite la representación de la información que las entidades de aplicación mencionan en su comunicación

Adapta el formato de los datos de una aplicación a un formato adecuado para los sistemas de comunicación.

Sus protocolos definen las reglas relativas a cómo se presentará e intercambiarán los datos.

Normas para Videotex, Telefax, Teletex y X.225






FUNCIONES

Peticiones de apertura, cierre e implementación de una sesión.

Coordinación de los perfiles sintácticos y de presentación.

Traducción sintáctica de juegos de caracteres.

Cifrar y descifrar (encriptación).

Compresión de los datos.






RESPONSABILIDAD:

Lleva los servicios de red al usuario final, define como deben funcionar dos usuarios del sistema de comunicaciones.

Es la capa más alta de la arquitectura OSI.

La transferencia de ficheros y el acceso remoto a ficheros, son las aplicaciones más comunes: X.400 (correo electrónico) y X.500 (directorio) del CCITT.






FUNCIONES

Identificación de las partes implicadas.

Comprobaciones de autorización

Asignación de costos.

Agrupación de los recursos disponibles.

Servicios de admisión.

Peticiones de acceso a ficheros y transferencia de ficheros.

Se distinguen tres tipos de procesos: Propios del sistema,

de gestión y de aplicación.






DATOS

Encabezado

De Red DATOS

Encabezado

Del Segmento

DATOS Encabezado

Del Segmento

Encabezado

De Red DATOS

Encabezado

Del Segmento Encabezado

De Trama

Info. final

De Trama

0111111010101100010101101010110110001

Medio de transmisión

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace de Datos

Física 1

6

5

4

3

2

7 Datos

Segmento

Paquete

Tramas

Bits






La cooperativa recoge los frutos que aportan los agricultores, negocia un precio de venta y decide proceder al transporte de la mercancía

Contacto directo con los usuarios de comunicación: comprador y vendedor. Se realiza una operación comercial que debe utilizar el transporte






Una vez recogidas, las frutas hay que empaquetarlas y precintarlas. Presentándolas en cestas de modo que ocupen el mínimo espacio

Este evento proporciona al consumidor un determinado aspecto de las frutas, además lleva asociada la compresión y la encriptación para el transporte






El comprador y el vendedor se ponen de acuerdo en cuando y como enviarán la mercancía así como de la forma de pago de la misma.

Este evento abre una sesión de cómo serán los envíos, es decir se establece un diálogo de cómo se realizará el transporte.






La compañía recoge la fruta y se compromete a cumplir los plazos de entrega. Realiza las gestiones de recogida y entrega del pedido

Aquí se negocia la calidad del transporte (plazos de entrega, buen estado, etc.) y el tipo de transporte para asumir esta calidad.






Se determinan las rutas posibles, así como el sistema de transporte. Se asignan los requisitos que debe llevar la mercancía según el transporte

Se estudian las rutas, se fracciona la carga según la tecnología de transporte.Cada unidad de carga lleva la dirección de origen y destino






Según la ruta elegida se realizan las especificaciones necesarias para su transporte, condiciones de temperatura, peso, etc.

Controles de errores, termómetro, precintos de seguridad, etc. Hay que ajustarse a la tecnología de bajo nivel que se utilizará. Si se produce error se devuelve






Tanto el avión, por vía aérea como los camiones por vía terrestre transportarán la carga al lugar de destino

Aquí es donde se produce realmente el transporte de la carga






ITU: International Telecommunication Union Es una organizacion Internacional de las naciones unidas en donde los gobiernos y el sector privado coordinan los servicios y redes

de telecomunicaciones globales.

Coordina Comunicaciones internacionales, recomienda estándares y políticas de interconexión de redes nacionales Miembros: Administraciones Nacionales, Org. Privadas, Org. regionales de Telecomunicaciones, Org. Científicas. Hacen recomendaciones que se convierten en estándares tales como: X.25, RS-232C. Está dividida básicamente en tres sectores:

El sector de las Radiocomunicaciones (ITU-R) El sector de las estandarizaciones de las telecom.(ITU-T) El sector para el desarrollo de las telecomunicaciones. (ITU-D)

Las oficinas principales se encuentran en Geneva, Suiza. Se definen Estándares de Telefonía y Datacom.

http://www.itu.int

http://www.itu.int/






ISO : International Standards Organization:

La ISO fue establecida en 1.947 y está conformada por

más de 140 naciones.

Miembros: Organizaciones de estándares Nacionales

El trabajo es hecho por Comités Técnicos y Grupos de

Trabajo.

La ISO ha definido un número importante de estándares

para las computadoras y el más significativo de todos ellos

es quizás el modelo OSI. http://www.iso.ch

CCITT: Comité Consultatif International Telephonique et

Telegraphique. (hoy en dia Conocido como UIT-T o ITU-T).

http://www.iso.ch/






IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers

Fue formada en 1.963.

Esta conformada por Ingenieros, científicos y

estudiantes.

Define estándares para la industria electrónica y

computacional, a través de comités de trabajo.

Su aporte mas importante es la definición del estandar

IEEE 802 para las redes locales.

http://www.ieee.org/

http://www.ieee.org/





MAESTRÍA EN TELECOMUNICACIONES REDES DE COMPUTADORES http://www.ansi.org

ANSI : American National Standards Institute

Fundada en 1.918.

Es una organización de voluntarios con mas de 1.300

miembros ( Incluyendo a todas las grandes compañías de

computación).

El objetivo principal es crear estándares para la industria

de la computación.

Sus grandes aportes son el código ASCII y el estándar

FDDI para redes de fibra óptica.






EIA : Electronics Industries Alliance

Son los responsables de las Normas EIA/TIA 568A/B para

el cableado estructurado.

Comenzo en 1.924 como la asociación de fabricantes de

radios. Representa a la comunidad de alta tecnología de USA.

Desarrolló los estándares para las comunicaciones

seriales tales como: RS-232C, RS-422 y RS-423.

TIA : Telecommunications Industry Association Fue formada en 1.988, se unió al grupo de tecnologías de

telecomunicaciones e información de la EIA.

http://www.tiaonline.org http://www.eia.org






IETF: Internet Engeenering Task Force Es una gran comunidad internacional abierta, conformada

por diseñadores de Red, operadores, vendedores e investiga-

dores. Está formada por grupos de trabajo, los cuales están orga-

nizados por tópicos en varias áreas (Enrutamiento, Seguri-

dad, etc.)

Muchos de los trabajos son manejados via listas de correos.

IANA: Internet Assigned Numbers Authority

Es la coordinadora central en la asignación de los valores

únicos de los protocolos únicos. (direcciones IP).

The Request for Comments (RFCs) : Son un conjuntos de

notas técnicas y organizacionales sobre Internet.

http://www.ietf.org






ICANN: Internet Corporation for Assigned

Names and Numbers.

Es una organización sin fines de lucro que opera a nivel internacional, responsable de asignar espacio de direcciones numéricas de protocolo de Internet (IP), identificadores de protocolo y de las funciones de gestión [o administración] del sistema de nombres de dominio de primer nivel genéricos (gTLD) y de códigos de países (ccTLD), así como de la administración del sistema de servidores raíz. Aunque en un principio estos servicios los desempeñaba Internet Assigned Numbers Authority (IANA) y otras entidades bajo contrato con el gobierno de EE.UU., actualmente son responsabilidad de ICANN.

http://www.icann.org

http://www.icann.org/

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