lunes, 24 de noviembre de 2008
martes, 18 de noviembre de 2008
Capitulo 7 - Modelo de Capas
- Para reducir la complejidad de su diseño, muchas redes están organizadas como una serie de Capas o Niveles, cada una construida sobre la inferior, el propósito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores de modo que no tengan que ocuparse del detalle de la implementación real de los servicios.
- La capa n de una máquina lleva a cabo una conversación con la capa n de otra.
- Las reglas y convenciones que se siguen en esta conversación se conocen colectivamente como protocolo de la capa n. Básicamente, un protocolo es un acuerdo entre las partes que se comunican sobre cómo va a proceder la comunicación. Si se viola el protocolo, la comunicación será más difícil, si no imposible.
- Las entidades que comprenden las capas correspondientes en las diferentes máquinas se denominan pares. En otras palabras, son los pares los que se comunican usando el protocolo.
- Los datos se transfieren así: Cada capa pasa datos e información de control a la capa que esta debajo de ella, hasta llegar a la capa más baja. Bajo la capa 1 está el medio físico a través del cual ocurre la comunicación real.
- Entre cada par de capas hay una interfaz la cual define qué operaciones y servicios ofrece la capa inferior a la superior.
- Las interfaces bien definidas simplifican el reemplazo de la implementación de una capa con una implementación completamente diferente.
Un conjunto de capas y protocolos recibe el nombre de arquitectura de red. No es necesario que las interfaces en todas las máquinas de una red sean iguales, siempre que cada máquina pueda usar correctamente todos los protocolos.
La lista de protocolos empleados por cierto sistema, con un protocolo por capa, se llama pila de protocolos.
El ejemplo de los pintores ayuda a entender la idea de la comunicación multicapas. Hay dos pintores que hablan idiomas distintos y quieren comunicarse algo, contratan un traductor y una secretaria cada uno de los cuales se ponen de acuerdo en el idioma en que se van a comunicar (inglés por ejemplo), el pintor 1 le da el mensaje a su traductor, este lo traduce al ruso y se lo comunica al otro traductor mediante las secretarias (vía fax), y éste a su vez lo traduce al pintor 2 en su idioma. Cada uno de ellos (traductores y secretarias) eligen la forma de comunicarse, es decir, eligen su propio protocolo e interface, lo cual indica que cada protocolo es independiente por completo de los otros mientras las interfaces no cambien.
Ejemplo de comunicación mediante el modelo de capas
Principios del modelo de capas
- El modelo de capas se basa en los siguientes principios:
–La capa n ofrece sus servicios a la capa n+1. La capa n+1 solo usa los servicios de la capa n.
–La comunicación entre capas se realiza mediante una interfaz
–Cada capa se comunica con la capa equivalente en el otro sistema utilizando un protocolo característico de esa capa (protocolo de la capa n). - El protocolo forma parte de la arquitectura, la interfaz no.
- El conjunto de protocolos que interoperan en todos los niveles de una arquitectura dada se conoce como pila de protocolos o ‘protocol stack’. Ejemplo: la pila de protocolos OSI, SNA, TCP/IP, etc.
Protocolos e Interfaces
Consideraciones de Diseño para las Capas
- Cada capa necesita un mecanismo para identificar emisores y receptores.
- Determinar las reglas de la transferencia de datos (comunicación simplex, semidúplex o dúplex), el protocolo debe determinar cuántos canales lógicos corresponden a la conexión y cuáles sus prioridades.
- El control de errores es una consideración importante porque los circuitos de comunicación física no son perfectos.
- No todos los canales de comunicación mantienen el orden de los mensajes que se envían, el protocolo debe incluir un mecanismo que permita al receptor volver a unir los pedazos en forma apropiada.
- Evitar que un emisor rápido sature de datos a un receptor lento.
Resolver la incapacidad de algunos procesos para aceptar mensajes de longitud arbitraria. - Cuando entre el origen y el destino hay múltiples trayectorias, se debe elegir una ruta.
Capitulo 3 - Redes de área extensa o WAN
Redes de área extensa o WAN (Wide Area Network)
- Se caracterizan por utilizar normalmente medios telefónicos, diseñados en principio para transportar la voz.
- Son servicios contratados normalmente a operadoras (Telefónica, Telmex, Impsat , etc.).
- Las comunicaciones tienen un costo elevado, por lo que se suele optimizar su diseño.
- Normalmente utilizan enlaces punto a punto temporales o permanentes, salvo las comunicaciones vía satélite que son broadcast.
- También hay servicios WAN que son redes de conmutación de paquetes.
- El medio de transmisión es compartido. Suelen ser redes locales. Ej.: Ethernet 100 Mb/s
- Los paquetes se envían a toda la red, aunque vayan dirigidos a un único destinatario. Posibles problemas de seguridad (encriptado)
- Se pueden crear redes planas, es decir redes en las que la comunicación entre dos ordenadores cualesquiera se haga de forma directa, sin routers intermedios.
Redes de enlaces punto a punto (I)
- La red esta formada por un conjunto de enlaces entre los nodos de dos en dos
Es posible crear topologías complejas (anillo, malla,etc.) - Generalmente la comunicación entre dos ordenadores cualesquiera se realiza a través de nodos intermedios que encaminan o conmutan los paquetes (conmutador o router).
- Un router o conmutador es un ordenador especializado en la conmutación de paquetes; generalmente utiliza un hardware y software diseñados a propósito (p. ej. sistemas operativos en tiempo real)
- En una red de enlaces punto a punto el conjunto de routers o conmutadores y los enlaces que los unen forman lo que se conoce como la subred. La subred delimita la responsabilidad del proveedor del servicio.
Capitulo 2 - Redes de área local o LAN
•Características:
–Generalmente son de tipo broadcast (medio compartido)
–Cableado normalmente propiedad del usuario
–Diseñadas inicialmente para transporte de datos
•Ejemplos:
–Ethernet (IEEE 802.3): 1, 10, 100, 1000 Mb/s
–Token Ring (IEEE 802.5): 1, 4, 16, 100 Mb/s
–FDDI: 100 Mb/s
–HIPPI: 800, 1600, 6400 Mb/s
–Fibre Channel: 100, 200, 400, 800 Mb/s
–Redes inalámbricas por radio (IEEE 802.11): 1, 2, 5.5, 11 Mb/s
•Topología en bus (Ethernet) o anillo (Token Ring, FDDI)
martes, 11 de noviembre de 2008
Fundamentos
Sumario
•Definición. Tipos de redes y su clasificación
•Modelo de Capas
•Servicios WAN: líneas dedicadas, RTC, RDSI, Frame Relay y ATM
•Estándares
Telemática: ciencia que utiliza las telecomunicaciones para potenciar las posibilidades y aplicaciones de la informáticaRedes para compañías
Muchas organizaciones tienen una cantidad importante de computadoras en operación, con frecuencia alejadas entre si. Por ejemplo, una compañía con muchas fabricas puede tener una computadora en cada localidad para llevar el control de los inventarios, vigilar la productividad y pagar la nomina local. Inicialmente, cada una de estas computadoras puede haber trabajado aislada de las otras, pero en algún momento la gerencia decidió conectarlas para poder extraer y correlacionar información acerca de toda la compañía.
La cuestión aquí es compartir los recursos y la meta es hacer que todos los programas, el equipo y especialmente los datos estén disponibles para cualquiera en la red, sin importar la localización física de los recursos y de los usuarios.
Una segunda meta es lograr una alta confiabilidad al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo, todos los archivos podrían replicarse en dos o tres maquinas; así, si una de ellas no está disponible (debido a una falla de hardware), podrán usarse las otras copias.
Otra meta es ahorrar dinero. Las computadoras pequeñas tienen una relación precio/rendimiento mucho mejor que las grandes
El modelo cliente-servidor, la comunicación generalmente adopta la forma de un mensaje de solicitud del cliente al servidor pidiendo que se efectúe algún trabajo. El servidor hace el trabajo y devuelve la respuesta. Los clientes utilizan un numero pequeño de servidores.
El Modelo Cliente-Servidor
Otra meta al establecer redes es la escalabilidad: la capacidad para incrementar el rendimiento del sistema gradualmente cuando la carga de trabajo crece, añadiendo solamente más procesadores. En el caso de las mainframe centralizadas, cuando el sistema esté lleno hay que reemplazarlo por uno mayor, usualmente más caro, lo que implica largas interrupciones para los usuarios. El modelo cliente-servidor puede añadir nuevos clientes y nuevos servidores cuando es necesario.
Redes para la Gente
Todas las motivaciones arriba citadas son de naturaleza esencialmente económica y tecnológica. Si mainframes suficientemente grandes y potentes estuvieran disponibles a precios aceptables, muchas compañías habrían optado por guardar todos sus datos en ellas y proporcionara a sus empleados terminales conectadas a estas máquinas.
Tres aspectos de esta evolución:
- Acceso a información remota , Comunicación de persona a persona, Entretenimiento interactivo.
- El Acceso a la Información remota vendrá de muchas formas. Ej. Instituciones Financieras Bancarias (FET), Word Wide Web, etc.
- Interacción de persona a persona Correo Electrónico o email, videoconferencias,etc.
- Entretenimiento Vídeo por Solicitud, televisión virtual, realidad virtual,etc.
A veces se dice que el transporte y la comunicación están en competencia, y cualquiera que gane hará al otro obsoleto. Las reuniones virtuales podrán servir para recibir enseñanza remota, obtener opiniones médicas de especialistas distantes y otras muchas aplicaciones.
Consideraciones sociales
El problema surge cuando el grupo de noticias tratan temas que a la gente en verdad le importa, como la política, la religión o el sexo. Las opiniones expresadas en tales grupos pueden ser profundamente ofensivas para algunas personas.
- Hay gente que ha demandado a los operadores de redes, reclamando que son responsables por el contenido de lo que aquellas acarrean, con los periódicos y revistas.
- Si se obligara a los operadores de redes a censurar los mensajes, probablemente optarían por eliminar cualquier cosa que tuviera la mas leve posibilidad de causar una demanda en su contra y por tanto volarían el derecho de los usuarios a hablar con libertad.
- Las redes de computadoras permiten a los ciudadanos comunes distribuir su punto de vista en diferentes formas y a diferentes públicos que antes estaban fuera de su alcance.
- Esta nueva libertad trae consigo muchos problemas sociales, políticos y morales aun no resueltos
Clasificación de las redes
•Por su ámbito:
Redes de área local o LAN (Local Area Network): Diseñadas desde el principio para transportar datos.
Redes de área extensa o WAN (Wide Area Network): Utilizan el sistema telefónico, diseñado inicialmente para transportar voz.
•Por su tecnología:
Redes broadcast (broadcast = radiodifusión)
Redes punto a punto
- Un campo de dirección dentro del paquete especifica a quien se dirige. Al recibir un paquete, una máquina verifica el campo de dirección. Si el paquete esta dirigido a ella, lo procesa; si esta dirigido a alguna otra máquina, lo ignora.
- También ofrecen la posibilidad de dirigir un paquete a todos los destinos colocando un código especial en el campo de dirección.
- Cuando se transmite un paquete con este código, cada máquina en la red lo recibe y lo procesa. Este modo de operación se llaman difusión (broadcasting) . Algunos Redes de difusión también contemplan la transmisión a un subconjunto de máquinas, algo conocido como multidifusión.
- Las redes Punto a Punto consiste en muchas conexiones entre pares individuales de máquinas. Para ir del origen al destino, un paquete en este tipo de red puede tener que visitar primero uno o más máquinas intermedias.
- A veces son posibles rutas de diferentes longitudes, por lo que los algoritmos de ruteo desempeñan un papel importante en las redes punto a punto.
- Como regla general, las redes pequeñas geográficamente localizadas tienden a usar la difusión, mientras que las redes más grandes suelen ser punto a punto.
Clasificación de las redes por su ámbito
Capitulo 5 - Redes Inalambricas
- La comunicación inalámbrica digital no es una idea nueva.
- Las Redes inalámbricas digitales modernas tienen mejor rendimiento, pero la idea básica es la misma.
- Tienen muchos usos:
-Uno común es la oficina portátil.
-Son de gran valor para que las flotillas de camiones, taxis,
-autobuses, y las personas que hacen reparaciones, mantengan
-contacto con su base.
-También es usada por los rescatistas en sitios de desastres.
-Es importante para los militares.
- De Larga Distancia.- Estas son utilizadas para transmitir la información en espacios que pueden variar desde una misma ciudad o hasta varios países circunvecinos (4.8 a 19.2 Kbps).
- De Corta Distancia.- Estas son utilizadas principalmente en redes corporativas cuyas oficinas se encuentran en uno o varios edificios que no se encuentran muy retirados entre si, con velocidades del orden de 280 Kbps hasta los 2 Mbps.
- Métodos de Transmisión.- Radio Frecuencia y la luz Infrarroja
El protocolo IEEE 802.11 o WI-FI es un estándar de protocolo de comunicaciones, que define el uso de los dos niveles más bajos de la arquitectura OSI (capas física y de enlace de datos), especificando sus normas de funcionamiento en una WLAN. En general, los protocolos de la rama 802.x definen la tecnología de redes de área local.
- IEEE 802.11: En 1997 tenía velocidades de 1 hasta 2 Mbps y trabajaba en la banda de frecuencia de 2,4 GHz. En la actualidad no se fabrican productos sobre este estándar.
- IEEE 802.11b: En 1999 se define la norma de una velocidades de 5 hasta 11 Mbps, también trabajaba en la frecuencia de 2,4 GHz.
- IEEE 802.11a: En 1999 también se realizó una especificación que alcanzaba una velocidad de hasta 54 Mbps sobre una frecuencia de 5 Ghz, lo que resultaba incompatible con los productos de la b y por motivos técnicos casi no se desarrollaron productos.
- IEEE 802.11g: En 2003 se define la norma de una velocidad de 54 Mbps, que también trabajaba en la frecuencia de 2,4 GHz, compatible con el b.
- IEEE 802.11n: Actualmente se está desarrollando, que se espera que alcance los 500 Mbps.