Redes de área local

Informática. LAN (Local Area Network). Computación. Red de ordenadores. Conexión. Protocolo TCP/IP. Protocolos

  • Enviado por: Yancker
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 18 páginas
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Objetivos de las redes.

  • Compartir información

  • Compartir recursos (compartir discos duros, impresoras etc.)

  • Agilizar / más rapidez

  • Disminuir costes

  • Comunicación

* Correo electrónico

* video-conferéncia

* chat

  • Confiable (que no falle tanto)

  • Multiprocesamiento (trabaja más de un recurso a la vez)

Aplicaciones

  • Acceso remoto a aplicaciones (coger programas)

  • Base de datos remotas

  • Medio de comunicación

  • Informática distribuida

Arquitectura cliente-servidor

Una relación usuario (llamado cliente) que coge la información de uno central (servidor)

Ventajas

  • Ayuda a re-dimensionar la organización

  • Carga de trabajo se divide

  • Reducción de tráfico

  • Aumento de la seguridad

  • Procesamiento paralelo (varias máquinas pueden trabajar a la vez)

Sincronización

  • Nivel de bit (recibe una señal de comunicación)

  • Nivel de byte (se inicia la comunicación y envía paquetes)

  • Nivel de bloque (indica a que destinatario ha de ir) (trama)

  • Nivel de acceso al medio (es para que llegue todo)

  • Nivel de protocolo (lenguaje que utilizan los dos ordenadores, ej. TCP/IP)

  • Nivel de proceso (cuando queremos acceder a un recurso compartido).

-----------------------------------------------------------------------------------------------------

Aspectos HW,SW de las redes.

HW: * Tipo de tecnología

Alcance de la red

Tipo de tecnología

  • Redes broadcast (se transmite por todos los que están en red)

  • Redes punto a punto (se transmite de servidor-cliente)

Broadcast

Punto a punto

Redes locales (LAN) (Local Area Network)

Redes de área externa (WAN) (Wide Area Network)

SW simple (no necesita control de errores, no necesita algoritmo de enrutamiento, es decir elige el mejor camino)

SW complejo: algoritmo Routing o de rutamiento. Necesita elegir el mejor camino y el control de errores.

Dirección reconocida

La información se recibe

Medio de transmisión de red de alta velocidad

Medio de transmisión de red puede ser de baja velocidad, líneas paralelas.

Medio como causa de retraso

Algoritmo de enrutamiento (causa nodos de intermedio y esto es la causa de retraso)

Duplicar las líneas

La redundancia inherente al nº de conexiones

Costes de cableado y hardware bajos

Los costes son muy altos

Tipos de red por extensión

Redes de área local (LAN)

Redes de área externa (WAN)

LAN

WAN

Inferior Kms

Miles de Kms (distancia)

Velocidad 10 Mbps/100

Inferiores a 10 Mbps

Protocolo de comunicación simple

El protocolo de comunicación complejo

Sistema distribuido

Sistemas independientes

Una red privada

Es una red pública

Cables propios

Red telefónica

La tasa de error es baja

La tasa de error es alta

Tipo de tecnología broadcast o difusión

Tipo de tecnología punto a punto

Bus o anillo

De estrella

2.2Topologías de red

Define la estructura de las redes

Influyen en:

  • El coste de ampliación

  • La facilidad de re-configuración

  • La fiabilidad

  • La complejidad del software

  • El rendimiento

  • Mensajes broadcast

2.2.1 Conexión total

Varios enlaces de información que queremos enviar entre dos puntos es alta y con retrasos pequeños.

2.2.2 Conexión parcial

Varios enlaces punto a punto pero no todos los enlaces que quisiéramos, se puede producir un colapso de personas conectadas.

2.23. Conexión en estrella

El central puede ser pasivo o activo. Riesgo de fallos elevado.

2.2.4 Conexión árbol

Un conjunto de todas las conexiones.

2.2.5 Conexión de bus

2.2.6 Conexión anillo

2.3 Técnicas de conmutación

Hay 2 tipos de conmutación:

  • Conmutación de circuitos

Se basa en la red telefónica

Tiene que llegar toda la información

Tiene que estas físicamente conectado

  • Conmutación de paquetes.

Enviando paquetes

2.4 Arquitectura de red

La conexión que se utiliza entre dos máquinas se realizará por capas o niveles.

Interconexiones sistemas abiertos

La capa se implementa mediante un número

Entidades homólogas

Protocolo lenguaje que utilizan para conectar.

Relaciones entre todas ellas.

  • El sistema de interconexión por un conjunto de entidades.

  • Las entidades de una determinada capa N cooperan entre si mediante un protocolo

  • Las entidades de una capa N utilizan los servicios N-1 (de la capa inferior)

  • Las entidades de la capa N realizan las funciones N, utilizando los servidores.

  • No todas las funciones que realiza una capa deben ser vistas como un servicio.

  • La especificación del servicio no detalla la forma en que está implementada.

ISO: Internacional Standard Org.

OSI: Interconexión de los sistemas abiertos.

3. Modelo de referencia

3.1. OSI (Open Sistem Inter.)

Características

7 capas diseñadas de acuerdo a los siguientes principios:

* Una capa se creará en situaciones que un nivel diferente de abstracción.

* Cada capa tiene una función definida.

* La función que realiza cada capa deberá seleccionarse para minimizar el flujo.

* El nº de capas será la superficie grande para que 2 funciones diferentes no estén en la misma capa.

Las 7 capas:

  • Capa física: se encarga de la transmisión de bits entre el canal de comunicación . Sus características son: mecánicos, electrónicos, el medio.

  • Capa de enlace: proporciona una línea sin errores a partir de un medio de transmisión cualquiera.

  • Capa de red: se ocupa de las operaciones de la subred.

  • Capa transporte: Aceptar los datos y pedirlos si es necesario para pasarlos a la capa de red. Debe asegurarse de que todo llegue correctamente.

  • Capa de sesión: Es la que se encarga de los distintos usuarios de las diferentes máquinas, crear una sesión entre ellas. Gestiona el control de diálogo y tiene la capacidad de elegir quien le toca.

  • Capa de presentación: se ocupa del tema de las sintaxis, se encarga de que sean bien incriptadas y la presentación.

  • Capa de aplicación: Los programas que se mueven por la red. FTP, correo electrónico, control remoto.

3.2 Modelo de referencia TCP/IP

Telnet: para comprobar las máquinas remotas.

SMTP: para enviar correo electrónico.

Puerto 139: se encarga de compartir. Siempre se ha de cerrar.

Cortafuegos: cierra todos los puertos menos los que le digamos.

Bloqueo de puertos: cierra el puerto que le decimos.

Capa de Internet: un tipo oficial de paquete (TCP) y el protocolo (IP). Distribuir los distintos paquetes a su destino.

Capa de transporte: Es homologa a la capa OSI, TCP, VDP.

TCP: Orientados a la conexión. Libre de errores, también administra control de flujo.

UDP: protocolos orientado a sin conexión

Capa de aplicación: es el modelo TCP/IP.

La capa de enlace entre el HOST y la red no está definida en TCP/IP. Solo especifica que el HOST debe estar unido a la red a través de algún protocolo que permita el envío de paquetes IP.

3.3 Comparación modelos OSI-TCP/IP

Los 2 modelos anteriores están formados por unas series de capas. Ej la capa de transporte.

Una capa superior a la de transporte siempre hay usuarios.

El modelo OSI tiene 3 conceptos básicos:

  • Servicios

  • Interface es un intercambio entre los servicios y el usuario

  • Protocolos

  • La capa de enlace se pensó para las redes punto a punto

3.4 Cticas del modelo OSI

* Mala elección del momento

* Mala tecnología

* Malas implementaciones

* Malas políticas

* Es un modelo de baja calidad.

3.5 Críticas del modelo TCP/IP

Los modelos de protocolos son bastante recientes (improvisados), aunque existen protocolos bien implementados.

Apéndices:

  • Arpanet: fue la 1ª red que salió (Red de la agencia de proyectos de investigación avanzada)

  • Consiste en un IMP (Interfaz message processors) conectados entre si y un host

  • NFSNET (Fundación nacional para la ciencia de EE.UU.). Se hizo a finales de los 70.

  • USENET (UUCP) (Unix to Unix Copy) permitía la copia entre dos sistemas. Unix muy utilizado. Se consiguió extenderse solo con MODEM.

  • Internet

    • Arpanet creció después que TCP/IP se considera oficial

    • Arpanet +NFSNET salió Internet

    • ¿Que significa estar en Internet?

  • Protocolo TCP/IP

  • Dirección

  • Capaz de enviar paquetes

  • Las 4 utilizaciones básicas de la expansión de Internet:

    • Correo electrónico

    • News

    • Login remoto

    • Transferencia de ficheros

    El organismo que regulan el funcionamiento de Internet ICANN: regula los dominios de Internet.

    1.1 .Circuito de transmisión de datos.

  • ETD: Equipo terminal de datos (Instrumento de transmisión), fuente o destino de datos. Ej.drivers.

  • ETCD: Equipo terminal del circuito de datos. Lo que hace es que se transforme a algo legible. Convierte las señales que llegan por canal transmisión en legibles.

  • Canal de transmisión: medios que unen 2 ETCD

  • Circuito de datos: conjunto formado por CT +ETCD

  • Enlace de datos: conjunto de circuitos de datos + Control de comunicaciones de ETD.

  • 1.1.1Atenuación del canal

    Potencia de entrada

    Atenuación= 10 log10 ----------------------------------------------------------

    Potencia de salida

  • .2Ancho de banda

  • Es el rango de valores de frecuencias que pueden tener las señales para transmitirse.

    Línea telefónica 300 Hz 3400 Hz

    El ancho de banda se hace cada 100 m o 1Km

    Cableados 0 Hz Mhz.

    1.1.3 Velocidad de transmisión

    Se mide en Baudios: nº de señales de elementos de señal / segundo.

    1.1.4 Capacidad del canal.

    Velocidad de transmisión de la información

    Capacidad =Velocidad (Baudios) * nº bits que codifica cada elemento de señal.

    2. Transmisión de señales.

    2.1 Modos de transmisión

    * Directamente (sin codificar): Transmisión en banda base (sencilla)

    * Componer una frecuencia más alta: Transmisión en banda portadora

    Las señales van moduladas en portadoras de distintas frecuencias se llama banda de ancha.

    2.2 Multiplexación (canal)

    * Multiplexación por división de frecuencia (FDM)

    * Multiplexación por división de tiempo

    * Transmisión en paralelo varias señales.

    2.3 Modulación se señales

    El proceso de modificar una señal portadora de información se modifica para dar una mayor frecuencia para dar menos errores.

    Portadora analógica (la radio)

    • AM/FM (Información analógica)

    • MODEM telefónico (Información digital)

    Portadora digital

    • RDSI (Información analógica)

    • Transmisión de banda base (Información digital)

    2.3 Modulación con portadora digital.

    a) Señales unipolares: tienen misma polaridad

    b) Señales bipolares: la doble polaridad

    Esquema de codificación

  • Características espectrales (Ancho de banda, existencia de un valor continuo)

  • Facilidad para la sincronización

  • Capacidad de errores

  • Inmunidad al ruido

  • Coste del sistema (complejo)

  • NRZ (Non return to zero)

    NRZ -L (inversión)

    NRZI (invertir en unos)

    RZ (de pulsos)

    BIFASE

    MANCHESTER

    MANCHESTER DIF

    Remodula información analógica con portadora digital.

    2.31.1 Tipos de modulación de pulsos.

    PAM Pulse Amplitud Modulation

    PWM Pulse with mod

    PPM Pulse Position Modulation

    PCM Pulse Code Modulation (Modulacion por codificación por pulsos, es el más empleado).

    2.3.1.2 Modulación PCM

    Ventajas

    • La facilidad para recomposición de pulsos

    • Mayor o minuidad de los ruidos y distorsiones

    • Mayor facilidad para la detección de pulsos

    2.3.2 Modulación con portadora analógica

    * Para transmitir información se usan alta frecuencia

    * Atenuación es mayor

    * Ruido es menor

    * Al enviar señal por canal de transmisión utilizaremos una frecuencia portadora modulada por la señal que se envía.

    * Se utiliza para transmisión radio

    * Se utiliza para transmisión líneas

    * Se define mediante unos parámetros

    3 Medios de transmisión

    Asegurar el flujo original, el nº de bits de una máquina a otra.

    3.1 Par trenzado

    * Es el medio de transmisión más antiguo

    * Son 2 hilos de cobre separados pero trenzados

    * Su aplicación más común es el cable de telefónica

    * Transmite información analógica y digital.

    * El ancho de banda del cable depende del trenzado

    * Velocidades varios Mbits

    * Varios Km

    * Se presenta como 4 pares de cable.

    * UTP (sin apantallar) UNSHIELDED TWISTED PAIR.

    Tipos de UTP

    Tipo 3 enviar hasta 16Mhz de ancho de banda Calidad telefónica. Distancia 7- 10 cm por trenza.

    Tipo 4 enviar hasta 20 Mhz de ancho de banda

    Tipo 5 enviar hasta 100 Mhz de ancho de banda Calidad de datos. Distancia 0,5 a 1 cm por trenza.

    Velocidades utilizando el cable UTP.

    100 Mbps en 100 m

    2 Mbps en 1500 m

    60 Kbps en líneas telefónicas

    3.2 Cable coaxial

    Tipos:

    • 50 ohmios se utiliza para la información digital. Se llama cable de banda base

    • 75 ohmios se utiliza para la transmisión analógica. Se llama cable de banda ancha.

    3.2.1 Cable coaxial de banda base

    El terminador: sirve para evitar que sean 50 ohmios. Forma de T.

    Forma de vampiro: pincha el cable y se queda ahí donde está pinchando, entre los dos cables, atravesando el plástico.

    Cable de banda ancha.

    Señales que utilizan los televisores. Se utilizan para la conexión de revisores. 300 Mhz de banda ancha hasta 150 Mbps.

    Características

    • Cable de banda ancha necesita amplificadores (llamados repetidores) y la de bada baja no.

    • Usa el cable dual y canales distintos

    • El cable dual son dos cables idénticos y uno de ellos envía la información al repetidor y este lo envía al resto de ordenadores.

    • En los canales consiste en aplicar diferentes frecuencias sobre un mismo cable.

    3.3 Fibra Óptica

    * Envía pulsos de luz

    * Los destellos de luz son impulsos de información

    * Tiene una gran banda de ancha

    * La frecuencia de la luz es 10 elevado a 8 Mhz

    * Tiene 3 componentes:

    * Medio

    * Fuente de luz

    * Detectar.

    Ventajas

    • Mucha mayor velocidad de propagación velocidad de la luz (300 m/s)

    • Mayor capacidad de transmisión 1 Gbps, distancia 1 Km

    • Menor atenuación (decibelios /metros) 5 a 20 db/Km a 500 Mhz.

    • Mayor ancho de banda

    • 1 error por cada 10 elevado a nueve bits

    Inconvenientes

    • Es más difícil hacer escuchas sobre un cable de luz

    • Es muy difícil hacer una unión entre 2 cables.

    3.4 Transmisión por trayectoria óptica

    En vez de utilizar la luz utilizamos el aire

    Para la transmisión se utilizan rayos infrarrojos o láser

    Infrarrojos: no puede llegar a distancias muy largas

    Láser hasta 2 Km.

    Son inmunes a las instrucciones eléctricas

    El emisor y el otro tiene que estar de frente.

    3.5 Transmisión por radio y microondas

    Comunicación de alta distancias. Ej. Antenas parabólicas.

    Cuanto mayor sea la torre, mayor será el alcance

    La transmisión de las microondas llega de 2 a 40 GHz.

    Tipos:

    • Ondas espaciales: se transmiten en línea recta o con una reflexión con la superficie terrestre.

    • Ondas de superficie: se propagan la curvatura de la superficie terrestre. Se transmiten a través la inosfera y por la ondas troposcater.

    3.6 Comunicación por satélite.

    1960 cuando se empleo el 1º satélite. El satélite pretende ser muchos repetidores para garantizar una buena comunicación. El rango que se transmite la frecuencia es de:

    3,7 a 4,2 Ghz | Bandas de frecuencia

    5,925 a 6425 Ghz | de los satélites.

    En un satélite: hay emisores y receptores y cada uno trabaja en una frecuencia diferente.

    Tiene un retardo de 250 ms a 300 ms debido a la larga distancia.

    4. Comunicación paralelo.

    Tiene una línea de comunicación por cada bits que se quiere transmitir

    Si son 8 bits 8 líneas

    Tiene unas limitaciones

    La transmisión de datos a través de los buses internos de los sistemas informáticos.

    El intercambio de información tiene que ser muy próximo.

    Dentro de la transmisión paralela se puede hacer 2 formas:

    • Sincrono / condicional: para que la comunicación sea válida necesita asegurar un diálogo. Hay unas líneas de control

    • Hay 3 buses:

      • De datos

      • De direcciones

      • De control

    • Asíncrono: se transmite sin que haya una verificación de los datos

    • Se envía en cualquier momento y sin sincronización previa

    5. Comunicación serie

    Esta es mucho más estándar que la paralela. La forma para transmitir es secuencial. Existe también un control que controla como va a ir esa frecuencia.

    El problema es la sincronización de los bits.

    Los protocolos que utiliza son más complejos que los paralelos

    T. Sinc | la misma definición

    T. Asin | que la de paralela.

    5.1 Transmisión serie asíncrono

    Los datos se envían en cualquier instante.

    Ventajas.

    Permite enviar caracteres a ritmos variables puesto que cada uno de ellos lleva incorporado la información de sincronismo.

    5.2 RS-232

    Es un método de transmisión serie

    Fue la 1ª forma de utilizar un módem

    4 aspenctos

    * Las características de la señal eléctrica

    * Las características de la señal mecánicas

    * Descripción funcional de los circuitos intercambio.

    5.4 RS 449

    Es una alternativa al RS 232

    El RS 232 no puede ser mas de 20 Kbps y a 15 m

    Surgio RS 449 para solucionar estos problemas.

    formas del interface (normas)

    • RS 422 El interface está equilibrado

    • RS 423 El interface no está equilibrado

    • RS 485 El interface equilibrado con conexión multipunto.

    5.4 Modems normalizados

    CCITT (organización internacionales) lo que hacian es regular los diferentes tipos de MODEM.

    Velocidad de datos

    Forma de codificación de datos

    V21

    300 bps

    Frecuencia (FSK), FULL DUPLEX portadora 1080-1750

    V22

    600 -1200

    Modulación en fase diferencial (DPSK), FULL DUPLEX. Portadora 1200-2400

    V22 bits

    2400

    Modulación de amplitud cuadratura (QAM), FULL DUPLEX, 16 posibles estados para cada elementote señal. Velocidad 4 de la señalización

    V32

    4800-9600

    Modulación TCM, amplitud en cuadratura, FULL DUPLEX , transmisión síncrono y asíncrono.

    V34

    2400-33600

    Modulación inteligente porque puede utilizar cualquiera de las anteriores. Transmisión asíncrono.

    Baudio: es la señal

    Bite: es la cantidad de información que va en un baudio.

    1. Funciones capa de enlace

    * Es el responsable de las transferencias de mensajes a través del canal físico.

    * Transforma un canal físico que sea susceptible a producir errores en un enlace lógico libre de errores.

    * Realiza las funciones y procedimientos necesarios para establecer la información. Se agrupan en:

    * Estructuración de mensajes en tramas

    * Direccionamiento

    * Control de errores

    * Control de transmisión y flujo de datos

    Tipos de protocolos de enlace

    • BISYNC

    • DDCMP

    • SDLC

    • HDLC

    • PPP

    • Estructura de mensajes en tramas

    • Trama: es la unidad de datos que utiliza la capa de enlace

      La trama facilita la sincronización de la información.

      Comunicación transporte tiene que diferenciar cual es la información pura y los sincronizadores y controles.

      Una trama lleva información pura mas los bits de control.

      Códigos de control reservados

      HEX

      DEC

      Denominación

      Descripción

      01

      1

      SOH

      Comienzo cabecera

      02

      2

      STX

      Comienzo texto

      03

      3

      ETX

      Fin de texto

      04

      4

      EOT

      Fin de transmisión

      06

      6

      ACK

      Acuse de recibo correcto

      10

      16

      DEL

      Secuencia escape

      15

      21

      NAK

      Acuse recibo negativo

      16

      22

      SYN

      Carácter de sincronismo

      1.1.2 Campo de longitud

      Clase: tipo de mensaje

      Cuentas: indica el campo de longitud (nº caracteres)

      FLAG (FL): control del enlace

      Nr: número de tramas recibidas

      Ns: número de tramas enviadas

      DIR: Directorio destino

      CRCI: control de errores

      1.1.3 Inserción de bit

      Un método que está basado en una secuencia de control 1 bit (FLAG)

      El receptor cuando recibe una cadena comprueba una sentencia de 5 bits unos seguidos comprueba si es un 0 el 6º , si lo es lo elimina, si el 6º es otro uno comprueba si el 7º es 0 si es así se significa que será una flan (final de trama) y si es 1 pondrá un error.

    • Direccionamiento

    • Identifica el origen y destino de un enlace

      Cada trama contiene normalmente explícitamente dirección de origen y final.

    • Direccionamiento implícito

    • Conexión punto a punto. No es necesario poner el direccionamiento en la trama

      1.2.2 Direccionamiento por preselección

      IEEE-488, uno de los nodos.

      Actúa de controlador y preselección de la trama de origen y destino.

      1.2.3Direccionamiento en sistemas

      Con un único maestro (master -slave)

      1.2.4 Direccionamiento de mensajes multi

      Son tramas multicast: cuando usan varios nodos

      Tramas broadcast: cuando van a todos los nodos.

    • Control de errores

    • Una tasa de error más alta que los de conexión LAN.

      A larga distancia se corrigen los errores y los de corta distancia solo los detecta. Los errores solo se pueden producir en los interface, terminales etc.

      Nodos terminales

      Comunicación de red se producen la mayoría de errores.

    • Origen errores

    • Sucesos estáticos

      Capas transistoras:

      • Eléctricas

      • Electromagnéticas

      • detección de errores

      • Añadir información redundante adicional en la trama.

      • Paridad vertical y horizontal

      • Paridad par: Añadir a un grupo 5 a 8 de bits de datos un bit 0 o 1 según corresponda al nº de 1.

        Paridad vertical: añadir a cada grupo de n caracteres que se envían sucesivamente, uno más que contenga bits de paridad para los bits que ocupan la misma posición de los n caracteres transmitidos.

      • Chequeo por suma (Check sum)

      • Suma los bits o caracteres a transmitir

      • Códigos de redundancia clica CRC

      • Transformar la información a enviar, en un código algorítmico

        1.4.3 Acuse de recibo negativo (NAK)

        Si la trama llega con errores advierte al emisor con NAK antes del timeout.

        1,4,3,1 PULL BACK

        Si se han recibido las tramas anteriores sin errores, lo que hace el PULL BACK es volver a enviar a partir del error.

        1.4.3.2 Repetición selectiva

        Recibe un NAK y solo envía la errónea.

        1.4.5 Control

        Cuando las velocidades no son las mismas en el emisor que el receptor.

        2. Protocolo PPP (Point to point protocol)

        Es un protocolo punto a punto

        Diferencias con HDLC, SLDC, etc, es que esta pensado para Internet.

        Esta basado en RFC (define todos los protocolos) RFC 1331.

        3. Protocolos simples para transferencias directas.

        Su fiabilidad es servir de soporte en enlace de una capa superior. Cuando las comunicaciones solo requieren enlaces punto a punto sin saltos entre redes no hace falta una capa con algoritmos de enrutamiento.

        3.1 Protocolo XON/XOFF

        Consiste en usar estos caracteres para controlar el flujo

        XON= código 17

        XOFF= código 19

        Funcionamiento.

        Cuando el receptor del mensaje desea que el emisor detenga entonces envía XOFF (pausa).

        Cuando el emisor cree que puede recibir más datos entonces recibe XON.

        Muy utilizado en el envío de archivos de texto.

        Uso de envío de caracteres imprimibles a las impresoras.

        3.2 Protocolo de línea completa ETX/ACK

        Uso para el envío de líneas de caracteres.

        Consiste en la confirmación al final de cada línea de texto enviada

        ETX END OF TEXT ASCII3

        ACK ACKNOWLEDGEASCII6

        No permiten enviar binarias FULL DUPLEX.

        3.3 Protocolo de transferencia de ficheros

        Se controlan de manera arbitraria

        Se agrupan en forma de paquetes.

        El receptor comprueba la ausencia de errores.

        3.3.1 Protocolo XMODEM

        Standard en la comunicación por MODEM

        Envía bloques de datos cada cierto tiempo receptor comprueba que no hayan errores mediante una suma aritmética.

        3.3.2 Protocolo Kermit.

        Fue pensado para ser independiente del hardware utilizado.

        Principales características.

        Longitud del bloque es variable (va indicando en el segundo carácter del bloque)

        Caracteres imprimibles ASCII.

        4. Redes locales (LAN) Local Area Network

        1. La subcapa de acceso al medio

        LAN: características

        • Campo de acción < cuantos Km

        • Velocidad total de datos varios Mbps

        • Pertenencia a una sola organización

        • Medios de transmisión

          • cable coaxial

          • Par trenzado con o sin apantallamiento

          • Fibra óptica

        • Elevada interconectividad mediante topologías de red

        • Topologías

          • Topología estrella

          • Topología anillo

          • Topología Bus

          Ventajas de la topología de estrella

          • Pueden insertar fácilmente nuevos equipos

          • Fácil detección de errores

          • Alta seguridad contra intrusos

          • Se pueden priorizar las tramas

          • Pueden funcionar a diferentes velocidades entre los nodos

          Inconvenientes

          • Si falla el nodo central, no funciona ninguno

          • Todo tiene que pasar por el nodo central (retrasa inconveniente)

          • Retrasa las comunicaciones

          • Ampliación del nodo central es muy caro

          Topología Anillo

          • Velocidad alta sin errores

          • Alto trafico datos

          • Permite priorización tramas

          Inconvenientes

          • Si se rompe uno se rompen todos

          • Complicado de añadir nuevos elementos

          Tecnologías Bus

          Ventajas

          • Si se fastidia uno no pasa nada

          • Añadimos fácilmente varios elementos

          • Velocidad optima con errores bajos

          Inconvenientes

          • Si se rompiera el router afectaría a todos.

          • Mecanismo control de acceso al medio es mas complejo ( MAC)

          • Asignación estática del canal.

          • Determina como se asignan un único canal de comunicación

            Multiplexo el ancho del canal dividido entre N usuarios.

            FDM: es ineficiente con muchos usuarios porque desaprovechan el ancho de banda.

            1.3Asignación dinámica del canal

            Se basa, hay diferentes métodos:

            • Método de estación:

              • Hay N estaciones independientes cada una de las cuales tiene un programa o usuario que genera tramas para su transmisión. Cada vez que se genera una trama a un ritmo, la estación se bloquea, no se hace nada más hasta que no hay transmito con éxito.

            • Hipótesis de un solo canal

              • Solo hay un único canal disponible para las comunicaciones.

            • Hipótesis de colisión

              • Si 2 tramas se transmiten de forma simultánea se superponen en el tiempo y como resultad, la otra persona que escucha no lo entiende.

            • Modelo de tiempo

              • Se admite un modelo continuo en el que la transmisión de una trama puede comenzar en cualquier momento.

            • Modelo de detección de portadora

              • Se admiten 2 modelos de interface con el canal el de detección de portadora y el de no detección portadora.

            1.3.1 Protocolo Aloha

            1970 Hawai

            En transmitir la información sin preocuparse si es canal está libre o no.

            18% de efectividad

            Este protocolo se puede utilizar cuando los usuarios de una red no están coordinado, compiten por el canal.

            Sistemas de contienda

            En base a un cierto tiempo se envía la información. En cada una ráfaga de tiempo cada usuario enviaba la información. Se llama Aloha RANURADO 37% de efectividad.

          • Protocolos con detección de portadora.

          • Mira a ver si hay alguien en el canal, si no hay nada en el canal entonces envía, si hay alguien espera.

            No persistente lo intenta de una forma aleatoria

            1 Persistente Cuando detecta que esta ocupado el canal se queda esperando hasta que este libre.

            P. Persistente espera que el canal este libre, cuando este libre no lo envía, espera un poco de tiempo.

            1.4 Normas IEEE8O2

            Regula las normas para los fabricantes de un determinado aparato de acceso al medio.

            2 Ethernet y el IEEE 8023

            Ethernet es una especificación para redes de área local que comprende el nivel físico y el nivel de enlace del modelo de referencia OSI.

            Ethernet usa CSMA/CD (protocolo para la red)

            Parámetros

            Velocidad

            Longitud del segundo (distancia que hay entre los dos equipos)

            Longitud de la red (son un conjunto de equipos (conjunto de segmentos)

            Longitud entre los nodos.

            Cables.

            10-BASE-5

            10-BASE-2

            10-BASE T

            10 BASE F

            Velocidad

            10 Mbps

            10 Mbps

            10 Mbps

            10 Mbps

            L. segmento

            500 m máx.

            185 m máx.

            100 m máx.

            1 Km máx.

            L. de la red

            2500 m máx.

            925 m máx.

            500 m máx.

            5Km máx.

            Nº nodos

            100 nodos

            30 nodos

            1 nodo

            1 nodo

            Tipos de cable

            Coaxial malla doble rígido

            Coaxial malla simple flexible

            Par trenzado

            Fibra óptica

            Codificación Manchester.

            2.1 Topológias de la red ethernet

            2.1.1 Topología bus

            1024 estaciones como máx.

            Permiten extender la red hasta 2,5 Km. En un mismo segmento no pueden haber 2 repetidores de señal.

            10 base 5

            Longitud entre nodos 2,5 m mínimo

            500 m máx. del segmento de red sin que haya un repetidor.

            10-base-2

            Distancia min entre nodos 0,5 m

            Distancia máx. del segmento 700 m.

            2.1.2 Topología estrella

            Bus tiene inconvenientes:

            • Si hay ruptura en el cable se pueden quedar sin funcionar toda la otra parte

            • La topologia estrella esta basada en 10-BASE T .

            • El tipo de cable es par trenzado

            • El bus va 10-BASE-2. El tipo de cable es coaxial.

            2.2 Formato de las tramas Ethernet e IEEE 802.3

            Reambulo: La 1ª parte se encarga de sincronizar la codificación de fases.

            Determinan el principio de la trama

            Direc. Destino: donde va ir el paquete.

            Tipo: cual es el protocolote nivel inmediatamente superior, está encapsulado en datos.

            Datos: Contiene la información que se quiere permitir.

            CRC: Código de redundancia crítica. Para detectar errores.

            Espera 9, 6 microsegundos antes de enviar una nueva trama.

            Formato de las tramas Ethernet e IEEE 802.3

            El mecanismo de acceso al medio CSMA/CD (Carrier sense multiple access with colision detection).

            2.4 Red Ethernet conmutada

            Switch: es un dispositivo inteligente, segmenta las diferentes partes. Conmuta las diferentes partes de la red. En vez de tener HUB tiene un SWITCH. Es capaz de conmutar el tráfico.

            Lee la trama que recibe y sabe por donde enviarlo

            Aumenta el rendimiento de la red.

            2.5 Fast Ethernet

            IEEE 802.3v Fast Ethernet

            Fibra óptica

            Denominación

            Cable

            Transmisión

            100 BASE -T4

            4 pares UTP-3

            NRZ Semi duplex

            100 BASE TX

            2 pres YTP-5 o STP

            NRZ1 Full duplex

            100 BASE FX

            2 fibras ópticas

            NRZ1

            • Paso de testigo en bus (TOKEN)

            Es el encargado de la comunicación de la red. Hasta que no haya recibido el token no empieza a enviar información y envía el token al otro destino

            Paso del testigo tiene mejor rendimiento que el CSMA/CD

            3.1 Formato de la trama 802.4

            Control

            Nombre

            Significado

            00000000

            Reclamo

            El reclamo del testigo durante la iniciación del anillo

            00000001

            Solicito suceso 1

            Es el permiso para que las estaciones entren en el anillo

            00000010

            Solicita suceso 2

            Es el permiso para que las estaciones entren en el anillo

            00000011

            Quien sigue

            Recuperador del testigo perdido

            00000100

            Resuelve

            Cuando múltiples estaciones quieren entrar en el anillo

            00001000

            Testigo

            Paso del testigo

            00001100

            Establece sucesor

            Mensaje de las estaciones que entran o salen del anillo

            802.4 Define el paso de testigo como método de acceso

            3.2 Mantenimiento del anillo lógico

            Cada interfaz de estación tiene la dirección de la estación precedente y sucesora.

            La estación posee el testigo que genera peticiones a las estaciones que no están en el anillo lógico. Y esto lo hace mediante un código “Solicito sucesor”

            Otra trama será estable sucesor.

            Se envía el código que entra en las estaciones del anillo. Es para estaciones que entran como que salen.

            Si dos estaciones quieren entrar al mismo tiempo se produce una nueva trama llamada contienda (que es un algoritmo matemático que elige quien debe entrar primero)

            Una estación quiere abandonar el anillo, transmite la trama establece sucesor y en este momento quiere dar el testigo a la dirección de la estación sucesora.

            Cuando todos están apagados y se enciende por primera vez para que se haga el anillo, se auto-asigna la primera estación. Se llama Reclamo testigo.

            Cuando se pierde un testigo (se desconecta de la red) se genera una trama de Quien sigue para que el anillo no se desconecte especificando la dirección de su sucesor.

            La estación transmite una trama con la identificación de quien, especificando la dirección de su sucesor. Cuando el sucesor ve la estación que ha fracasado ve la trama, la indica Quien sigue, nombrando el sucesor, responde inmediatamente el envío de una trama con la indicación que se llama Establece sucesor a la estación cuyo sucesor fracasa, nombra a si misma como nuevo sucesor.

            Una estación falla al enviar al sucesor y además falla al enviar al suceso del sucesor y envía el indicador al sucesor 2.

            4. El paso de testigo en anillo IEEE 802.5

            IBM llegó a crear esta norma basada en TOKEN RING.

            Testigo circula por el anillo

            MAU Unidad Acceso a Multiestación.

            4.1 Topología de anillo con apariencia de estrella.

            Velocidad del TOKEN RING

            • 4 Mbps

            • 16 Mbps

            Tipo de cable del TOKEN RING

            • Cable de calidad para datos: contiene dos pares trenzados de hilos cubiertos por una lámina de apantallamiento.

            Distancia máx. recomendada desde el TOKEN RING hasta el punto de conexión del nodo es de 110 m.

            4.2 Formato trama IEEE 802.5

            El testigo 3 bytes:

            • Delimitador

            • Control

            • Delimitador final

            La trama viaja por todo el anillo hasta que acabe la transmisión.

            4.3 Mecanismo de paso de testigo.

            La trama viaja por todo el anillo hasta que vuelve al equipo que la envío y en ese momento pasa el testigo.

            Campo de control

            Nombre

            Significado

            00000000

            Prueba de duplicado y dirección

            Mira si 2 estaciones tienen la misma dirección.

            00000010

            Baliza

            Localiza rupturas en el anillo

            00000011

            Reclamo testigo

            Intento de ser supervisor de la red

            00000100

            Purga

            Reiniciar anillo

            00000101

            Supervisor activo presente

            Se emite continuamente por el supervisor para decir a las estaciones que tiene el testigo

            00000110

            Supervisor alerta presente

            Anuncia la potencial de nuevos supervisores

            4.4 Mantenimiento del anillo.

            Cada anillo físico tiene un supervisor

            Cuando el anillo arranca la 1ª estación envía la trama “Reclamo testigo”.

            Cuando tiene el anillo se le asigna un supervisor que se encarga de reiniciar las tramas con errores, controlar la caída del anillo.

            La baliza se basa en mirar si las otras estaciones que tiene al lado le envía información o no y se propaga lo máx. por la red.

            Supervisor: No envía, toma el control cuando hay una ruptura en la red.

            4.5 FDDI (Fiber Distributed Data Interface)

            Red de fibra óptica de alto rendimiento

            Esta basada en el paso del testigo en el anillo.

            100 Mbps 200 Km, 100 estaciones

            Se consigue mayor fiabilidad.

            Al utilizar largas distancias se pueden enviar tramas simultáneamente.

            La estructura de la trama es similar al del anillo.

            El sistema de prioridad esta basado en temporizaciones sobre las rotaciones del testigo.

            5. Diferencias 802.3, 802.4, 802.5

            802.3

            Ventajas:

            • Es la red local mas utilizada

            • El protocolo es simple

            • Las nuevas estaciones se incorporan con la red en marcha

            • Puede utilizar cable pasivo y no necesita MODEM

            • Retardo 0

            Desventajas:

            • Interface utiliza componentes analógicos

            • La detección de colisión analógica

            • Para detectar colisiones existe una trama mínima

            • Cuando la estación esta muy cargada la eficiencia disminuye muchísimo

            • No tiene sistema de prioridades.

            • Longitud máxima del cable (si no hay conmutadores) está limitada 2,5 Km y la velocidad 10 Mbps.

            802.4

            Ventajas: Utiliza tecnología muy fiable ej. Cable de televisión para banda ancha.

            • Permite el manejo de tramas cortas.

            • Dispone de prioridades, puede configurarse una fracción del ancho de banda al tráfico de alta prioridad.

            • Admite datos de voz y video

            • Para cargas elevadas es muy eficiente.

            Desventajas

            • Necesitan circutería analógica (MODEM, amplificadores de banda ancha)

            • El protocolo es complejo

            • Esta poco extendida

            • En una carga baja el retardo es importante.

            802.5

            Ventajas

            • Usa conexiones punto a punto. La tecnología es digital.

            • El estándar de cable , el par trenzado es barato y simple

            • Los anillos pueden construirse en cualquier cable trenzado

            • Los centros de cableado pueden determinar y eliminar errores.

            • Las tramas pueden tener un gran tamaño

            • A mucha carga ofrecen grandes prestaciones.

            Desventajas

            • A cargas bajas se producen retrasos

            • Existe un monitor o supervisor de la red que pueda llegar a bloquearla