REDES DE ORDENADORES
1. INTRODUCCIÓN.
1.1.UN MODELO DE COMUNICACION
:Fuente-Transmisor-Sistema de trasmision-Receptor-Destino, Tareas claves a realizar: Utilización del sistema de transmisión(uso eficaz usando múltiplex, implementación de la interfaz, Generación de la señal (para transmitir y ser interpretada por el receptor), Sincronización, Gestión del intercambio :Detección y corrección de errores, Control de flujo , Direcionamiento y encaminamiento, Recuperación,Formato de mensajes, Seguridad, Gestión de red
1.2 COMUNICACIÓN DE DATOS
:Información de entrada ( Fuente), entrada de datos (Transmisor), Señal transmitida(Sistema de transmisión), Señal recibida(Receptor), Datos de salida(Destino), Información de salida
1.3.COMUNICACIÓN DE DATOS A TRAVÉS DE REDES.
:cubren una extensa área geográfica formada por disp de conmutación interconectados, Conmutación de circuitos :se establece un camino(canal lógico) dedicado a través de la redRedes de área amplia (WAN)
Conmutación de paquetes :no se hace una reserva a priori de recursos en el camino enviándose los datos en forma de paquetes. Retransmisión de tramas ("Frame Relay") debido a la mejora de los servicios de transmisión 64K /2M (errores y vel) se elimina información redundante y el procesamiento asociado al control de errores mandándose paquetes de long variable o tramas, ATM ("Cell relay") usa paquetes de long fija o celdas reduciendo esfuerzos para detectar y corregir errores trabajando desde 10a 100Mb permitiendo múltiples canales virtuales a vel que se fijan dinámicamente , RDSI :med la estandarización de las interfaces de usuario, proporciona una gran variedad de tipos de trafico y serv de valor añadido sobre canales de 64kb, RDSI banda ancha (100Mb), Redes de area local (LAN) cobertura pequeña, normalmente propiedad de la misma entidad, usando vel internas mayores que la WAN(técnicas de difusión)
Un modelo de tres capas :Se involucran tres agentes :aplicaciones , computadoras y redes, y la tarea en :
Capa de acceso a la red :Trata del intercambio de datos entre comp. y red., Debiendo de prop dir de red de la comp. destino variando el sw en función de la red, Capa de transporte :se requiere seguridad que los datos lleguen a la aplicación destino y en el mismo orden en el que fueron enviados, Capa de aplicación :contiene la lógica necesaria para admitir varias aplicaciones de usuario (a través del SAP).Hay finalmente PDU’s de transporte=inf+cabecera de red (contiene :SAP destino, Num secuencia, Código de det de error) y en la capa de red PDU de red :inf+ la cabecera de red (dirección destino, petición facilidad).
La arquitectura de protocolos TCP/IP :Capa física(especif de medio transmisión), Capa de red(intercambio de datos entre el sistema final y la red, siendo el sw particular), Capa Internet o IP(al ser redes diferentes, procedimientos para permitir que los datos atraviesen las diferentes redes), Capa origen-destino capa de transporte o TCP (se requiere que los datos se intercambian datos), capa de aplicación(contiene la lógica necesaria para llevar a cabo las ap de usuario)
El modelo OSI :Aplicación(acceso OSI y serv de inf distribuida), Presentación(Índep. Respecto a las dif de Rep. De datos), Sesión(control de comunicaciones entre aplic), Transporte(seg. , Transferencia transparente y recup. De errores y control de flujo), Red(Resp. del establec. y cierre de las conex.), Enlace de datos(transferencia de datos seguros a través del enlace físico), Física(transmisión de cadenas de bits sobre el medio físico)
IEFT :Comité para la ing en Internet.Publica los RFCs.
IRTF :Comité para la investigación en Internet
ISO :DP(draft-proposal), DIS(Draft international standard), IS(International Standard), ISO
UIT-T :sector de estandarización para las comunicaciones
Terminología :Medios guiados y no guiados, Europa :simplex(half-duplex) y duplex(full-duplex), Frecuencia, espectro y ancho de banda :Dominio temporal :onda seno :s(t)=Asen(2P ft +f ), Dominio de la frecuencia :Cualquier señal esta constituida por comp. senoidales de distintas frec, , habiendo una s(t) y S(f).Relación entre vel de transmisión y el ancho de banda : onda cuadrada s(t)=Ax S k=1(impar) 1/k sen(2P kf1t) si se consideran solo 3 comp. : vel de transmisión x 2=ancho de banda Cualquier onda digital tiene ancho de banda infinito, pero al transmitirla, el medio limitara el W. Cuanto mayor es la velocidad de tr mayor es el W efectivo. Si W esta centrado sobre fc, cuanto mayor sea esta mayor es el Wpot y mayor puede ser la vel de transmision.
Datos(analógicos o digitales), Señalización(dep de su espectro la señal se podrá enviar por una serie de medios)
Datos y señales (las señales a o dig pueden transmitirse por medios an o dig haciendo uso de Codecs), Transmisión digital :ventajas ;tecnología LSI, integridad de los datos, utiliz de la capacidad, seguridad y privacidad, integración
Atenuación :la señal debe tener una energía suf para que el receptor lo decodifique, la señal debe ser suficientemente mayor que el ruido, es una función creciente de la frec y más grave en señales digitales(la señal decae con la frec) Nf =-10 log Pf /P1000
Distorsión de retardo, típica de los medios guiados al variar la distorsión con la frec
Ruido :Térmico (agit. de electrones en el con) NO=kTW, De intermodulacion :varias señales comparten el mismo medio de transmisión debida a alguna alinealidad del transmisor, Diafonia (acoplamiento eléctrico no deseado), Ruido impulsivo :una de las fuentes principales de ruido en sist digitales NO predecible ni corregible
Capacidad del canal :velocidad a la que se pueden transmitir los datos en un canal .Nyquist C=2Wlog 2M (multinivel). S/N=10 log pot de señal/ potencia de ruido , Claude Shanoon define la capacidad libre de errores o cap maxima del canal C=W log 2(1+ S/N), Existe también la razón entre energía de la señal por bit y la densidad de potencia por hertzio del ruido B
e / No=S/R / No=S/ kTR (Al aumentar la razón de bits R la pot de la señal transmitida debe aumentarse para mantener la razón, así como al aumentar la vel de tr aumenta la tasa e)Par trenzado :el mas económico y usado , Descripción física :el trenzado reduce las interferencias electromag diafonia) entre pares adyacentes Aplicaciones :telefonía y en aplicaciones dig(64KB), Car. De transmisión :menores distancias, menor ancho de banda y menor vel de transmisión(se corrige con apant. y torsión) Pares trenzados apantallados (STP) y sin apantallar (UTP =usado en telefonía) , Estandard EIA-568A tres tipos UTP : tipo 3(cables y hw asociado hasta 16MH), Tipo 4 y Tipo 5(Hasta 100Mhz)
Cable coaxial Descripción física :Puede operar sobre un rango mayor de frec y cubrir mayores dist y conectar mas estaciones en una línea compartida, Aplicaciones :Dist de TV, telefonía larga distancia , conexión periférica a corta distancia, Redes de área local, Características de transmisión :limitaciones la atenuación, ruido térmico y el ruido de intermodulacion. Para transmisiones a larga distancia se requieren repetidores
Fibra óptica Descripción Física : flexible y muy fino de :fibras de Si, Fibras de cristal multicomp, Fibra de plástico Aplicaciones Mayor ancho de banda, menor tamaño y peso, atenuación menor, aislamiento eléctrico, Mayor separación entre repetidores, usos :transmisiones a larga dist, metropol, acceso a áreas rurales, bucles de abdo, RAL Características de transmisión Multimodal (hay multiples ángulos de reflexión total), Monomodo (solo un camino), multimodo de indice gradual(mejor enfoque. Medios :LED e ILD
. Hay dos :direccionales y omnidirecionales
Microondas terrestres
Descripción Fisica d(Km)=7, 14 Ö Kh (K=4/3) Aplicaciones :servicios de telecomun de larga distancia (Perdidas L=10log(4p /l )2dB sin repetidores) y enlaces p.p. a cortas distancias entre edif Características de transmisión Atenuación aumenta con las lluvias, Interferencias
Microondas por satélite Descripción física estaciones base sobre un satélite geoestacionario(T igual al de la Tierra)operando sobre una banda de frec "transponder", Aplicaciones por ser multidestino ideales para difusión de TV, transmisión telefónica a larga distancia, redes privadas a través de VSAT(pequeña cobertura)
Características de transmisión (1 a 10 Ghz) :4/6, 12/14, 12/29
Ondas de radio Descripción fisica omnidireccionales Aplicaciones 3kh a 300Gh Características de transmision 30MHz y 1GHz , menos sensibles a la atenuación producida por la lluvia , acusan interferencias por multitrayectorias
Infrarojos deben estar alineadas, pero no necesitan legislación
Unipolar /polar
No Retorno a cero (NRZL) y NRZI (invert on ones) :fáciles de implementar y hacen un uso eficaz del W, pero tienen dc y ausencia de cap de sincronización Binario multinivel usa mas de dos niveles de señal, bipolar AIMI(no hay DC)
Bifase
Velocidad de modulación
Técnicas de altibajos
Técnicas de codificación
Prestaciones
Modulación por codificación de impulsos
Modulación Delta(DM, "Delta M odulation")
Prestaciones
Modulación en amplitud
Modulación en ángulo
Salto en frecuencias
Secuencia directa
Transmisión asincrona
Transmisión sincrona
Topología
Full-Duplex y Semi-Duplex
V-24/EIA-232 -E
Especificaciones mecánicas
Especificaciones eléctricas
Especificaciones funcionales
Especificaciones de procedimiento
La interfaz física de la RDSI
Conexión física
Especificaciones eléctricas
Control de flujo mediante parada y espera
Control de flujo medainte ventana deslizante
Comprobacion de paridad
Comprobacion de redundancia ciclica(CRC)
Polinomios
Logica digital
ARQ con parada-y-espera
ARQ con adelante-atrás-N
ARQ con rechazo selectivo
Conmutacion por division en el espacio
Conmutacion por division en el tiempo
Tecnica de comutacion
Tamaño del paquete
Comparacion de las tecnicas de conmut. De circcuitos y conmutacion de paquetes
Prestaciones
Otras Carastericticas
Funcionamiento externo e interno
Carastericticas
Criterios sobre prestaciones
Lugar e instante de decisión
Fuente de información de red y tiempo de actualización
Estrategias de encaminamiento
Encaminamiento estático
Encaminamiento aleatorio
Encaminamiento adaptable
Servicio de circuito virtual
Formato de paquete
Multiplexacion
Control de flujo y de errores
Secuencia de paquetes
9.1 ARQUITECTURA LAN
Arquitectura de protocolo
Topologias
Topologias en bus y árbol
Topologia en anillo
Topologia en estrella
Control de acceso al medio
Rotacion circular
Reserva
Competicion
Formato de trama MAC
Control de enlace logico
Servicios LLC
Protocolo LLC
Carastericticas de la topologia en bus/arbol
Cable coaxial de banda base
Cable coaxial de banda ancha
Configuraciones dual y dividida
Banda portadora
Bus de fibra optica
Tomas de conexión a fibra optica
Configuracion en bus de fibra optica
Carastericticas de las LAN en anillo
Fluctuaciones en la temporizacion
Problemas potenciales en el anillo
Arquitectura en estrella-anillo
LAN en estrella con pares trenzados
Estrella de fibra optica
Control de acceso al medio en IEE 802.3
Precusores
Descripciones de CSMA/CD
Trama MAC
Especificaciones IEEE 802.3 a 10Mbs(Ethernet)
Especificacion del medio 10Base2
Especificaicion del medio 10BaseT
Especificacion del medio 10Base-T
Especificacion del medio 10ANCHA36("10BROAD36")
Especificacion del medio 10BASE-F
Especificaciones IEEE 802.3 a 100Mbps(Ethernet de alta velocidad)
100BASE-X
100BASE-T4
10.2 ANILLO CON PASO DE TESTIGO Y FDDI
Control de acceso al medio en IEE 802.5
Protocolo MAC
Trama MAC
Prioridad en redes en anillo con paso de testigo
Liberacion rapida de testigo
Especificaion de la capa fisica de IEEE 802.5
Control de acceso al medio en FDDI
Trama MAC
Protocolo MAC
Reserva de capacidad
Funciones de un puente
Arquitectura del protocolo de puentes
Encaminamiento estatico
Encaminamiento con arbol de expansion
Reenvio de tramas
Aprendizaje de direcciones
Algoritmo del arbol de expansion
Encaminamiento en el origen
Funcionamineto basico
Directivas de encaminamiento y modos de direccionamiento
12.1 PROTOCOLOS
Carastericticas
Funciones
Segmentacion y ensamblado
Encapsulado
Control de conexión
Entrega ordenada
Control de flujo
Control de errores
Direcccionamiento
Multiplexacion
Servicios de transmision
12.2 OSI
El modelo
Normalizacion dentro del marco OSI
Primitivas de servicio y parametros
Las capas de OSI
Capa Fisica
Capa de Enlace de Datos
Capa de Red
Capa de transporte
Capa de Sesion
Capa de Presentacion
Capa de Aplicación
12.3 ARQUITECTURA DE PROTOCOLOS TCP/IP
El enfoque TCP/IP
Arquitectura de protocolos TCP/IP
Funcionamiento de TCP e IP
Interfaces de protocolo
Las aplicaciones
Requisitos
Enfoques sobre la arquitectura
Modeo de funcionamiento con conexión
Modo de funcionameinto sin conexión
Operación de un esquema de interconexion sin conexión
Cuestiones de diseño
Encaminamiento
Tiempo de vida de los datagramas
Segmentacion y ensamblado
Control de errores
Control de flujo
Servicios IP
Protocolo IP
Direcciones IP
El protocolo de mensajes de error en Internet (ICMP)
14.1 SERVICIOS DE TRANSPORTE
Tipo de servicio
Calidad de servicio
Transferencia de datos
Interfaz de usuario
Supervision de la conexión
Transporte rapido
Informe de estado
Seguridad
14.2 MECANISMOS DEL PROTOCOLO DE TRANSPORTE
Servicio de red seguro con secuenciamiento
Direccionamiento
Multipleaxacion
Control de flujo
Establecimiento y cierre de la conexión
Servicios de red no seguros
Transporte en orden
Estrategia de retransmision
Deteccion de duplicados
Control de flujo
Establecimiento de la conexión
Cierre de la conexión
14.3 PROTOCOLO DE CONTROL DE TRANSMISIÓN (TCP)
Servicios TCP
Formato de la cabecera TCP
Mecanismo de TCP
Establecimiento de la Conexion
Transferencia de datos
Cierre de la conexión
Opciones en los criterios de implementacion de TCP
Criterio de envio
Criterio de entrega
Criterio de aceptacion
Criterio de retransmision
Criterio de confirmacion
Protocolo datagram de usuario (UDP)