1 Componentes de una red de datos
2 Componentes de una red de datos Visión integral de las
comunicaciones Modelo básico de capas
3 Enlaces Repetidores Amplificadores Ruteadores Elementos de
seguridad Protocolos de comunicaciones Terminales de usuario
Elementos de monitoreo Elementos de tarifación Etc, etc,
etc. Componentes de una red de datos
4 Es imposible tener redes donde todas las computadoras se
conecten con sus pares por enlaces dedicados Cantidad aproximada
de conexiones (N*(N-1)) / 2 Siendo N la cantidad de computadoras
en la red Topología de una red
5 Existen dos técnicas básicas de
transmisión Topología de una red
6 Topología de una red Es la disposición o forma de
conexión que adoptan las distintas computadoras que
conforman una red. Se pueden distinguir dos niveles de
topología: la física y la lógica
7 Topología física Está determinada por la
forma física de conexión de las computadoras.
8 Topología lógica Está relacionada con la
forma en que se produce el intercambio de datos, es decir que
determina el orden preestablecido para que cada equipo tenga la
posibilidad de transmitir sus mensajes. La TL siempre es
soportada por una topología física subyacente
9 Multiplexación Los multiplexores/demultiplexores
reparten el uso del medio de transmisión en varios canales
independientes que permiten accesos simultáneos a los
usuarios, siendo totalmente transparentes a los datos
transmitidos.
10 Multiplexación Técnicas clásicas de
multiplexación Por división de tiempos (TDM) Por
división de frecuencias (FDM) Por asignación
estadística Características de la
multiplexación Permiten que varios dispositivos
compartan un mismo canal de comunicaciones Útil
para rutas de comunicaciones paralelas entre dos localidades
Mínimizan los costos del comunicaciones, al rentar
una sola línea privada para comunicación
11 Multiplexación
12 Multiplexación Multiplexación – Cuadro
resumen FDM – Multiplexación por División de
Frecuencias Aignación de una banda de frecuencias a
cada canal durante todo el tiempo Utilizado en trasmisión
de señales analógicas Overhead: Existen bandas de
frecuencias libres entre canales (evita interferencia)
TDM- Multiplexación por División de tiempo
Asignación periódica de todo el ancho de
banda a una comunicación o usuario por un tiempo limitado.
Utilizado en transmisión de señales digitales.
Overhead: Bits adicionales de sincronización y control.
13 Multiplexación Ejemplo de multiplexación: xDSL
– Línea Digital Asimétrica de Abonado
14 Multiplexación ADSL – Línea Digital
Asimétrica de Abonado
15 Multiplexación ADSL – Línea Digital
Asimétrica de Abonado Download hasta 8Mbps – Upload
0.8Mbps Lazo local de abonado: 1 Km = 8Mbps, 5Km = 2Mbps
Si la conexión ADSL falla, la línea de voz
seguirá funcionando. Ahorro de costos, ya que
elimina la necesidad de instalar fibra óptica en el bucle
de abonado para suministrar servicios de alta velocidad.
La velocidad máxima real que puede alcanzar una
línea ADSL depende de la distancia entre el abonado y la
central de conmutación, la sección del cable y las
interferencias.
16 Redes por su extensión
17 Redes por su extensión Redes Personales (PN) Su dominio
se limita a un hogar Redes Locales (LAN) Se utilizan en edificios
comerciales Redes Metropolitanas (MAN) Su dominio
geográfico es una ciudad Redes Globales (WAN) Conectan un
país´, continente, o continentes.
18 Redes por su extensión Redes Personales (PN) Su dominio
se limita a un hogar Está de moda la transmisión
inalámbrica Interconectan diversos dispositivos
(teléfonos, electrodomésticos, circuitos de
vigilancia, aparatos de entretenimiento, etc) Tecnologías
usuales: Blue Tooh
19 Redes por su extensión Redes Locales (LAN) Operan
dentro de un área geográfica limitada Permiten que
varios usuarios accedan a medios de importante ancho de banda
(mayor a 10 Mbps) Proporcionan conectividad continua con
servicios locales Conectan dispositivos físicamente
adyacentes Baja tasa de error Suelen ser privadas
Tecnologías usuales: Ethernet, Token Ring, ATM
20 Redes por su extensión Redes Metropolitanas (MAN) Su
dominio geográfico es una ciudad Velocidades no mayores a
50 Mbps Un ejemplo típico de red es la que ofrecen los
proveedores de acceso a internet (ISP) Se utilizan varios medios:
wireless, cable modem, fibra óptica. Tecnologías
usuales: Ethernet, PPP, ADSL
21 Redes por su extensión Redes Globales (WAN) Conectan un
país, continente, o continentes Suelen ser públicas
Son reguladas por los gobiernos Suelen utilizar enlaces punto a
punto Ejemplo de WAN: Internet, Banelco Tecnologías
usuales: ATM, Frame relay, ISDN, Series de portadoras de alta
velocidad T (EE.UU. y Canadá) y E (Europa y América
Latina): T1, E1, T3, E3, etc. SONET (Red óptica
síncrona)
22 Redes por su pertenencia Redes públicas: Son instaladas
y administradas por compañías de
telecomunicaciones. Los usuarios pueden suscribirse a servicios
ofrecidos. Ej. Red telefónica, red ATMósfera de
Telecom, etc. Son reguladas por el estado nacional. Redes
privadas: Los enlaces y el gerenciamiento está a cargo de
la organización dueña. Redes Privadas Virtuales
(VPN): Utilizan redes públicas a los efectos de
interconectar sedes de una empresa. Hay mecanismos de
encriptación de datos.
23 Ancho de banda El ancho de banda es la medida de cantidad de
información que puede fluir desde un lugar hacia otro en
un período de tiempo determinado. Existen dos usos comunes
del término ancho de banda: uno se refiere a las
señales analógicas y el otro, a las señales
digitales. (sobre las cuales se trabaja únicamente en este
curso)
24 Ancho de banda Analogía 1: “El ancho de banda es
similar al diámetro de un caño”. El ancho de
la tubería mide su capacidad de transporte de agua. El
agua representa la información y el diámetro de la
cañería representa el ancho de banda. A mayor
diámetro mayor caudal de agua.
25 Ancho de banda Analogía 2: “El ancho de banda es
similar a la cantidad de vías de una autopista”. En
esta analogía, la cantidad de vías representa el
ancho de banda, y la cantidad de automóviles representa la
cantidad de información que se puede transportar.
26 Ancho de banda Accesos típicos y anchos de banda
relacionados Modem 56 kbps ADSL 64 Kbps a 2 Mbps Wireless > a
1a 54 Mbps. Fast Ethernet 100 Mbps Giga Ethernet 1 Gbps
(Gp:) Unidades (Gp:) (Gp:) (Gp:) Bits por segundo
(Gp:) bps (Gp:) Unidad elemental (Gp:) Kilobits por segundo (Gp:)
kbps (Gp:) 2^10 = 1024 bps (Gp:) Megabits por segundo (Gp:) Mbps
(Gp:) 2^20 = 1.048.576 bps (Gp:) Gigabits por segundo (Gp:) Gbps
(Gp:) 2^30 = 1.073.741.824 bps
27 Ancho de banda Accesos corporativos y anchos de banda
relacionados
28 Ancho de banda
29 Rendimiento de un enlace a Internet Se refiere al ancho de
banda real medido, en un momento específico del
día, usando rutas específicas de Internet, mientras
se descarga un archivo específico. El rendimiento mucho
menor que el ancho de banda contratado (generalmente del 75% del
bw). Algunos de los factores que lo determinan son los
siguientes: Retardo del medio y dispositivos de
interconexión Topología de la red (múltiples
caminos) Cuellos de botella (equipos y medios
heterogéneos) Datos extras añadidos por protocolos
de comunicaciones
30 Rendimiento de un enlace a Internet .
31 Parámetros o servicios asociados a la
contratación de un enlace de datos Ancho de banda: RTT:
Round Trip Delay con desvío definido. BER: Bit Error rate
(< a 1 bit erróneo cada 10.000.000 de bits
transmitidos) Disponibilidad: Porcentaje mensual de acceso a la
red (>99%) Servicio de visualización de tráfico:
A los efectos de ejercer funciones de monitoreo de
tráfico. Plazo máximo de restauración del
servicio
32 Redes conmutadas En las WAN se pueden establecer
comunicaciones entre usuarios finales de distintas redes con:
Enlaces punto a punto: Líneas privadas permanentes)
Conmutación de circuitos: Se establece, mantiene y termina
un circuito físico dedicado a través de una red
para cada sesión. Conmutación de paquetes: Los
dispositivos conectados a la red comparten un solo enlace para
transferir los paquetes desde el origen al destino. Circuitos
virtuales: Es un circuito lógico, creado sobre una red de
conmutación de paquetes, para asegurar una
comunicación con calidad de servicios entre dos
usuarios.
33 Redes conmutadas – Punto a Punto Enlaces permanentes
Enlaces propietarios No hay nodos intermedios, solo repetidores o
amplificadores Hay QOS
34 Redes basadas en conmutación de circuitos Los datos que
entran en la red provenientes de algún sistema final , son
conmutados de nodo en nodo hasta que lleguen a su sistema final
destino . Los enlaces entre nodos están multiplexados en
el tiempo o por división de frecuencias . Generalmente hay
más de un camino entre dos estaciones, para así
poder desviar los datos por el camino menos colapsado. Hay QOS
Circuitos permanentes o por demanda
35 Redes basadas en conmutación de circuitos Pasos para
establecer un circuito dedicado 1) Establecer el circuito
(conexión, se reservan los canales que van a formar el
circuito) 2) Transferencia de datos 3) Desconexión (se
liberan los recursos de red comprometidos)
36 Redes basadas en conmutación de circuitos La red
pública de telefonía original utilizaba
conmutación de circuitos . Su arquitectura era la
siguiente : Abonados : son las estaciones de la red . Bucle local
: es la conexión del abonado a la red . Esta
conexión , como es de corta distancia , se suele hacer con
un par trenzado . Centrales : son aquellos nodos a los que se
conectan los abonados ( centrales finales ) o nodos intermedios
entre nodo y nodo ( centrales intermedias ) . Líneas
principales : son las líneas que conectan nodo a nodo .
Suelen usar multiplexación por división en
frecuencias o por división en el tiempo .
37 Redes basadas en conmutación de paquetes Es una
evolución de la conmutación de servicios (1970),
ahora la consigna es aprovechar mejor los escasos recursos de la
red. Un paquete es un grupo de información que consta de
dos partes: los datos propiamente dichos y la información
de control, en la que está especificado la ruta a seguir a
lo largo de la red hasta el destino del paquete. Los nodos
intermedios actúan como ruteadores analizando la
información de control de cada paquete y determinando cual
es la dirección del próximo salto. No hay circuitos
dedicados, por ende no hay QOS, solamente existe el compromiso de
la red para realizar el mejor esfuerzo en el encaminamiento y
administración de enlaces.
38 Redes basadas en conmutación de paquetes
39 Redes basadas en conmutación de paquetes
Características de las redes basadas en paquetes Mensaje:
datagrama No hay conexión entre sistemas finales. No todos
los paquetes siguen una misma ruta. Los datagramas pueden llegar
al destino en desorden debido a que su tratamiento es
independiente. Un paquete se puede destruir en el camino, cuya
recuperación es responsabilidad del sistema final destino.
Internet se basa en esta técnica
40 Redes basadas en conmutación de paquetes Mayor
tamaño paquete mayor probabilidad de error Menor
tamaño de paquete mayor overhead
41 Redes basadas en conmutación por circuitos virtuales
Actualmente es la técnica más usada en WANs. Su
funcionamiento es similar al de redes de conmutación de
circuitos. Previo a la transmisión se establece la ruta
previa a la transmisión de los paquetes por medio de
paquetes de Petición de Llamada (pide una conexión
lógica al destino) y de Llamada Aceptada (en caso de que
la estación destino esté apta para la
transmisión envía este tipo de paquete);
establecida la transmisión, se da el intercambio de datos,
y una vez terminado, se presenta el paquete de Petición de
Liberación (aviso de que la red está disponible, es
decir que la transmisión ha llegado a su fin).
42 Redes basadas en conmutación por circuitos virtuales
Cada paquete (o celda) tiene un identificador de circuito virtual
en lugar de la dirección del destino. Los paquetes se
recibirán en el mismo orden en que fueron enviados. Hay
QOS, se puede negociar una tasa de velocidad constante, acotar el
retardo y errores a valores acordados.
43 Redes basadas en conmutación por circuitos
virtuales
44 Redes basadas en conmutación por circuitos virtuales
Circuitos virtuales frente a conmutación de paquetes: El
encaminamiento en cada nodo sólo se hace una vez para todo
el grupo de paquetes. Todos los paquetes llegan en el mismo orden
del de partida ya que siguen el mismo camino . En cada nodo se
realiza detección de errores , por lo que si un paquete
llega erróneo a un nodo , éste lo solicita otra vez
al nodo anterior antes de seguir transmitiendo los siguientes .
En datagramas no hay que establecer llamada ( para pocos paquetes
, es más rápida la técnica de datagramas ) .
Los datagramas son más flexibles , es decir que si hay
congestión en la red una vez que ya ha partido
algún paquete , los siguientes pueden tomar caminos
diferentes ( en circuitos virtuales , esto no es posible ) . El
envío mediante datagramas es más seguro ya que si
un nodo falla , sólo un paquetes se perderá ( en
circuitos virtuales se perderán todos ) .
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