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Características de la transmisión.
1.1 Un modelo modelo de comunicación............................................7 comunicación............................................ 7 1.3 Comunicación Comunicación de datos. ................................................... ...................................................77 1.3 Comunicación de datos a través de redes. .....................8 Redes de área amplia. Conmutación de circuitos. Conmutación de paquetes. Retransmisión de tramas. ATM. RDSI y RDSI de banda ancha.
Redes de área local. 1.4 Protocolos y Arquitectura Arquitectura de Protocolos...................... 10 Modelo de tres capas. Arquitectura de protocolos TCP/IP. El modelo OSI. 1.5 Normalizaciones. .............................................................12 .............................................................12
2.1 Conceptos y terminología. terminología................................... .............................................. ............ 13 Frecuencia, espectro y ancho de banda. Conceptos en el dominio temporal: Conceptos en el dominio de la frecuencia: Relación entre la velocidad de transmisión y e l ancho de banda.
2.2 Transmisión de datos analógicos y digitales. ..............15 .............. 15 Datos. Señales Datos y señales Transmisión
2.3 Perturbaciones en la transmisión. transmisión. ................................. ................................. 16 Atenuación. Distorsión de retardo. Ruido. Capacidad del canal Ancho de banda de Nyquist Fórmula para la capacidad de Shannon. El cociente Eb /N0
3.1 Medios de transmisión guiados. .................................... .................................... 19 Par trenzado: Descripción física. Aplicaciones. Características de la transmisión.
UTP tipo 3 y tipo 5. Cable coaxial.
Descripción física. Aplicaciones. Características de la transmisión.
Fibra óptica.
Rayos infrarrojos.
4.1 Datos Datos digitales, señales digitales. .................. No retorno a cero (NRZ, “Non Return to Zero”). Binario multinivel. Bifase. Velocidad de modulación. Técnicas de “SCRAMBLING”. 4.2 Datos Datos digitales, señales analógicas. .............. Técnicas de codificación. Prestaciones. 4.3 Datos analógicos, señales señales digitales............... digitales. .............. Modulación por codificación de impulso. (PCM) Modulación delta (DM). Prestaciones. 4.4 Datos analógicos, señales señales analógicas........... Modulación en Amplitud. Modulación en ángulo.
5.1 Transmisión Transmisión asíncrona asíncrona y síncrona. ................ Transmisión asíncrona. Transmisión síncrona. 5.2 Configuración de la línea. línea. ............................... Topología. FullDuplex y SemiDuplex 5.3 Interfaces........................................................... Interfaces........................................................... V.24/EIA-232-E. Interfaz física de la RSDI.
6.1 Control Control del flujo ................................................ ................................................ Control de flujo mediante parada–y–espera Control de flujo mediante ventana deslizante 6.2 Detección de errores........................................ Comprobación de paridad Comprobación de redundancia cíclica (CRC, Cyclic Redundancy Check) Aritmética módulo 2 Polinomios Sign to vote on this title Lógicaup digital
6.3 Control de errores errores ............................................ .................................... ........ useful Useful Not ARQ con parada–y–espera ARQ con vuelta- atrás–N ARQ con rechazo selectivo
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Comparación de las técnicas de conmutación de circuitos y conmutación de paquetes Prestaciones Otras características
Funcionamiento externo e interno. 8.2 ENCAMINAMIENTO.......................................................... 47 Características Criterios de funcionamiento Instante y lugar de decisión (Son independientes). Fuente de información de red y tiempo de actualización
Estrategias de encaminamiento Encaminamiento estático Inundaciones Encaminamiento aleatorio Encaminamiento adaptable
8.3 X.25.................................................................................... 49 Servicio de circuito virtual Formato de paquete Multiplexación Control de flujo y de errores Secuencias de paquetes Reinicio y Rearranque 9.1 Arquitectura LAN .............................................................52 Arquitectura del protocolo. Topologías
Rotación circular. Reserva. Competición. Formato de trama MAC.
Control de enlace lógico. Servicios LLC. Protocolo LLC.
10.2 Anillo con paso de testigo y FDDI................. CONTROL DE ACCESO AL MEDIO EN IEEE 80 Protocolo MAC. Trama MAC. Prioridad en redes con paso de testigo. Liberación rápida de testigo. Anillo con paso de testigo dedicado.
Especificación de la capa física de IEEE 802.5 CONTROL DE ACCESO AL MEDIO EN FDDI
Especificación de la capa física en FDDI.
Primera generación Segunda generación. Tercera generación
Control de acceso al medio.
Capa de acceso al medio. Capa física
Trama MAC. Protocolo MAC FDDI. Reserva de capacidad.
Ejemplos
Topología en bus y árbol. Topología en anillo. Topología en estrella.
Gigabit Ethernet
11.1 Funcionamiento de los puentes................... Funciones de los puentes. Arquitectura de protocolos de puentes. 11.2 Encaminamiento con puentes ...................... Encaminamiento estático. Técnica del árbol de expansión. Retransmisión de tramas. Aprendizaje de direcciones. Algoritmo del árbol de expansión.
12.1 PROTOCOLOS ................................................ Características Funciones
Encapsulamiento You're Reading a Preview Segmentación y ensamblado Control de la conexión
Unlock full access with a freeEntrega trial. en orden
Download With Free
9.2 LAN en Bus / Árbol ..........................................................55 Características de la topología Bus / Árbol. Medios de transmisión para redes LAN en bus. Cable coaxial de banda base. 9.3 LAN en anillo.................................................................... 56 Características de las LAN en anillo. Fluctuación en la temporización. Problemas potenciales en el anillo. Arquitectura en estrella - anillo. Bus frente a anillo. 9.4 LAN en estrella................................................................. 58 LAN en estrella con pares trenzados. Estrella de fibra óptica. Centros y Conmutadores.
Control del flujo Control de errores Direccionamiento Trial Multiplexación Servicios de transmisión
12.2 OSI.................................................................... El modelo Normalización dentro del modelo de referencia Primitivas de servicio y parámetros Las capas de OSI Capa Física Capa de Enlace de Datos Capa de Red Capa de Transporte Capa de Sesión Capa de Presentación Capa up de Aplicación Sign to vote on this title
12.3 Arquitectura de protocolos TCP/IP............... Useful useful aproximación La deNot TCP/IP Arquitectura de protocolos TCP/IP Funcionamiento de TCP e IP Interfaces de protocolo
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Segmentación y ensamblado Control de errores. Control de flujo.
13.3 El Protocolo Internet......................................................84 Servicios IP. Protocolo IP Direcciones IP Clases de red.
Protocolo de mensajes de control de Internet (ICMP).
14.1 Servicios de transporte................................................. 88 Tipos de servicio. Calidad del servicio. Transferencia de datos. Interfaz de usuario. Supervisión de la conexión. Transporte rápido. Informe de estado. Seguridad.
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Multiplexación. Control de flujo. Establecimiento y cierre de la conexión.
Servicio de red no seguro.
Transporte en orden. Estrategia de retransmisión. Detección de duplicados. Control de flujo. Establecimiento de la conexión. Cierre de la conexión. Recuperación de las cancelaciones no deseadas
14.3 Protocolo de control de transmisión (TPC). Servicios TCP. Formato de la cabecera TCP. Mecanismos de TCP. Establecimiento de la conexión. Transferencia de datos. Cierre de la conexión.
Opciones en los criterios de implementación de
14.2 Mecanismos del protocolo de transporte.................. 89 Servicio de red seguro con secuenciamiento. Direccionamiento.
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Criterio de envío. Criterio de entrega. Criterio de aceptación. Criterio de retransmisión. Criterio de confirmación.
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Estos apuntes han sido realizados para el estudio de la asignatura Redes del curso 3º d Ingeniería Técnica informática en la rama de Sistemas de la UNED. He tomado base de otros apuntes realizados por José M. Godoy, Enric Rubio y Ferr Gómez , y del libro de texto recomendado por la UNED: Comunicaciones y Redes Computadores.- William Stallings.- 6ª Edición.
Los temas aquí descritos se corresponden con los del libro de texto tal y como se refle en esta tabla: Apuntes
Tema 1 Tema 2 Tema 3 Tema 4 Tema 5 Tema 6 Tema 7 Tema 8 Tema 9 Tema 10 Tema 11 Tema 12 Tema 13 Tema 14
Libro de texto
Tema 1 completo Tema 3 completo Tema 4 completo Tema 5 ( SOLO puntos 5.1, 5.2, 5.3 y 5.4 ) Tema 6 completo Tema 7 ( SOLO puntos 7.1, 7.2 y 7.3 ) Tema 9 ( SOLO puntos 9.1, 9.2 y 9.3 ) Tema 10 completo Tema 13You're ( SOLOReading puntos 13.2, 13.3, 13.4 y 13.5 ) a Preview Tema 14 ( SOLO puntos 14.1 y 14.2 ) Tema 13Unlock ( SOLO puntowith 13.7) full access a free trial. Tema 2 completo Tema 15 ( SOLO puntos 15.1, 15.2 y 15.3 ) With17.1 FreeyTrial Tema 17Download ( SOLO puntos 17.2 )
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1 1.1 Un modelo de comunicación.
El objetivo principal de todo sistema de comunicación es el intercambiar informaci entre dos entidades.
Sistema Origen
Fuente
Transmisor
Sistema Destino
Sistema de Transmisión
Receptor
Destino
Modem
Servidor
EJEMPLO
Estación de trabajo (PC)
Modem
Red telefónica
Un modelo de comunicación relativamente sencillo implica gran complejidad en las tare Preview claves que se realizan, como hacerYou're un usoReading eficaz dealos recursos utilizados en la transmisión, capacidad total del medio entre distintos usuarios por multiplexación, además de necesit full access with a free trial. técnicas de control de congestión Unlock para evitar la saturación del sistema. Para que el dispositi pueda transmitir tendrá que hacerlo a través de la interfaz con el medio. Una vez establecida interfaz, se necesita la generación de la señal. Las señales se deben generar de forma qu TrialAdemás se deben de verificar u permitan la sincronización entreDownload el receptorWith y elFree emisor. conjunto de requisitos, es lo que se conoce como gestión del intercambio.
Dado que en todos los sistemas de comunicación es posible que aparezcan errores necesitarán procedimientos para su detección y corrección . Para evitar que la fuente sature destino transmitiendo más rápidamente de lo que el receptor puede absorber, se necesitan un procedimientos denominados control de flujo.
Cuando un recurso es compartido por más de dos dispositivos, el sistema fuente deb indicarle al recurso la identidad del destino: direccionamiento. Si el sistema es una red necesita la elección de una ruta de entre las varias posibles: encaminamiento. Sign up to vote on this title
Useful entre Not useful El formato entre mensajes está relacionado con la conformidad ambas partes en formato de los datos. Frecuentemente es necesario dotar al sistema de alguna medida d seguridad. El emisor debe asegurar que sólo el destino deseado reciba los datos, y que lo ha correctamente. Dado que el sistema es demasiado complejo para su utilización, se necesita u
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Cadena de bits
Fuente
e d n m ó a i c d a a r m r t n o e f n I
Señal analógica
Sistema de Transmisión
Transmisor
a d a r t n e ) ( e t d g s o t a D
Señal analógica
a d i t i m s ) n t a ( r s t l a ñ e S
Cadena de bits
Receptor
a d i b i c ) e t r ( l r a ñ e S
TEX
Destino
a d i l a s ) e t ’ d ( s g o t a D
El usuario activa la aplicación de correo en el PC y compone el mensaje m. La cadena caracteres se almacenará en la memoria como una cadena de bits g(t) que se transmite transmisor como niveles de tensión. El transmisor se conecta al medio y transforma la caden de bits g(t) en la señal a transmitir s(t). En el destino se invierte el proceso de tal forma que el mensaje recibido m’ será un copia exacta del original m.
1.3 Comunicación de datos a través de redes.
En su forma más simple, la comunicación de datos se realiza entre dos dispositiv You're Reading a Preview conectados punto a punto. Esta situación es innecesaria si los dispositivos están muy alejados no se justifica un enlace dedicado. Si hay un conjunto de dispositivos que se conectan ent Unlock full access with a free trial. ellos en instantes diferentes, al no ser que el número sea pequeño, no es práctico el enlace ent cada dos. La solución es conectar cada dispositivo a una red de comunicación. Existen d grandes categorías: las redes de área amplia With (WANFree ; “Wide Area Netwoks”) y las redes de ár Download Trial local (LAN; “ Local Area Networks”).
Redes de área amplia.
Cubren una extensa área geográfica. Una WAN consiste en una serie de dispositivos d comunicación interconectados. La transmisión generada por cualquier dispositivo encaminará a través de estos nodos internos hasta alcanzar el destino. A los nodos no l concierne el contenido de los datos, y su función es la de proporcionar el servicio de conmutación que transmitirá los datos de nodo en nodo hasta el destino final. Tradicionalmente las WAN se han desarrollado Sign por up medio tecnologías, la to votedeondos this title conmutación de circuitos y la de conmutación de paquetes. Ultimamente se usa retransmisión de tramas (“frame relay”), y las redes ATM. Useful Not useful Conmutación de circuitos.
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Retransmisión de tramas.
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La conmutación de paquetes fue desarrollada cuando la tasa de error en los servicios d transmisión era bastante elevada, y exigía información redundante en cada paquete, y grand esfuerzos de procesamiento en la detección y corrección de errores. Con los modernos sistem de comunicación de alta velocidad, este esfuerzo es innecesario, debido a la reducción d errores y es contraproducente ya que merma la capacidad de la red. La retransmisión de tramas (frame relay) se ha desarrollado para operar a velocidades d 2 Mbps, frente a los 64 kbps de conmutación de paquetes. La clave reside en la eliminación la información redundante y el procesamiento asociado para el control de errores. ATM.
El Modo de Transferencia Asíncrono (ATM; “Asyncronous Transfer Mode”), tambi denominado “cell relay”, es la culminación del desarrollo en conmutación de circuitos y paquetes de los últimos años. Se puede interpretar como una evolución del frame relay. diferencia más obvia es que frame relay usa paquetes de longitud variable llamados tramas ATM utiliza paquetes de longitud fija denominados celdas. ATM introduce poca informació adicional para la detección de errores, confiando en la robustez del medio y en la lógi adicional del receptor para la detección y corrección de errores. La utilización de celdas redu el esfuerzo de procesamiento, con lo que la velocidad es entre 10 y 100 Mbps. ATM se puede considerar también como una evolución de la conmutación de circuitos que permite la definición de múltiples canales virtuales con velocidades de transmisió constante (a pesar de usar la técnica de conmutación de paquetes) que se defin dinámicamente en el sistema en el que se crea el canal virtual, según las necesidades. RDSI y RDSI de banda ancha.
You're Reading ya las Preview El avance y unión entre las comunicaciones tecnologías de computación permiten diseño de sistemas integrados que transmiten y procesan todo tipo de datos. Una consecuenc de ello es la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI ). Su Unlock full access with a free trial.objetivo es ser una red pública telecomunicaciones mundial que sustituye a las redes existentes, proporcionando una gr variedad de servicios. La RDSI se define mediante la estandarización de las interfaces d Download With Free usuario, y se han implementado como un conjunto de Trial conmutadores digitales y enlaces qu proporcionan una gran variedad de tipos de tráfico, a la vez que servicios de valor añadido. L RDSI están implantadas a nivel nacional, sin embargo el usuario las considera como una r mundial. La RDSI de primera generación, denominada de banda estrecha, se basa en el uso d canales de 64 kbps como unidad de conmutación, presentando una clara orientación hacia conmutación de circuitos. Su principal contribución ha sido el frame relay. La RDSI de segunda generación denominada RDSI de banda ancha proporcion velocidades muy elevadas (100 Mbps), tiene una filosofía de conmutación de paquetes, s contribución es el ATM o cell relay. Sign up to vote on this title
Redes de área local.
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A pesar de que tanto las Redes de Area Local (LAN) como las de área amplia (WA
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1.4 Protocolos y Arquitectura de Protocolos.
Cuando se realiza un intercambio de datos entre computadores, terminales y/u otr dispositivos se requieren las siguientes tareas:
1. El sistema fuente de información debe activar el camino directo de datos o bie proporcionar a la red de comunicación la identificación del sistema destin deseado. 2. El sistema fuente debe asegurarse de que el destino está preparado para recibir l datos. 3. La aplicación de transferencia de fichero en el origen debe asegurarse de que programa gestor en el destino esta preparado para aceptar y almacenar el fiche para el usuario determinado. 4. Si los formatos de los ficheros son incompatibles uno de los sistemas deberá realiz una operación de adecuación.
Para la comunicación entre dos entidades situadas en sistemas diferentes ( entidad
cualquier cosa capaz de enviar y recibir información. Sistema es un objeto físico que contiene u o más entidades) , es necesario la definición y utilización de un protocolo. Los protocolos
pueden definir como el conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre d entidades. Los puntos que define o caracteriza un protocolo son: La sintaxis: Incluye aspectos como el formato de datos y niveles de señal. La semántica : Incluye información de control para la coordinación y manejo errores. La temporización: Incluye la sincronización de velocidades y la secuenciación.
Para conseguir un alto grado deReading cooperación entre los computadores, en lugar You're a Preview implementar toda la lógica de comunicación en un único módulo, dicha tarea se divide subtareas, cada una de las cuales sefull realiza por aseparado. Esta estructura se denomin Unlock access with free trial. arquitectura de protocolos.
Download With Free Trial rdenes ara la transferencia de archivos
Aplicación para transferencia de archivos
Unidades de datos relacionadas con la comunicación
Módulo del servicio de comunicaciones Módulo de acceso a la Red
Lógica de la interfaz de red
Red de comunicaciones Sign up to vote on this title
Modelo de tres capas.
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que se use; si se desarrolla bajo un estándar (conmutación de paquetes, de circuitos, LAN’s etc.), el resto del software de comunicaciones que esté por encima de la capa de acceso a la r no tendrá que ocuparse de las características específicas de la red. De esta forma, funciona adecuadamente independientemente de la red que se use. La capa de transporte se encarga de que los datos que intercambien, lo hagan de un forma segura (sin errores y en el mismo orden que se emitieron). Por último, la capa de aplicación contiene la lógica necesaria para admitir vari aplicaciones de usuario. Para cada tipo de aplicación se precisa un módulo separado.
Con esta estructura supongamos que la aplicación emisora genera un bloque de datos se lo pasa a la capa de transporte. Esta última puede romper el bloque en unidades m pequeñas para hacerlo más manejable. A cada una de estas unidades la capa de transpor añadirá una cabecera, con información de control según el protocolo. La unión de ambos denomina unidad de datos del protocolo (PDU). La información que se debe almacenar en cabecera es:
SAP (Punto de Acceso al Servicio; dirección en la red): Cuando la capa de transpor destino reciba la PDU de transporte, deberá saber a quien van destinados los datos Número de secuencia: por si llegan desordenadas. Código detector de errores.
El siguiente paso de la capa de transporte es pasar cada PDU a la capa de red, con instrucción de que sea transmitida al computador destino. Para ello, el protocolo de acceso a red debe pasar los datos a la red con una petición de transmisión. Esta operación requiere uso de información de control, el protocolo de acceso a la red añade la cabecera de acceso a red a los datos recibido de la capa de transporte, creando la PDU de acceso a la red. Es información podría ser: Dirección del computador destino. You're Reading a Preview Petición de facilidades. Por ejemplo una petición de prioridad.
full access with ala free trial.y elimina la cabecera, pasa la PD El módulo de acceso a la redUnlock del destino recibe PDU de transporte a su capa de transporte, la cual examina la cabecera de la unidad de datos d protocolo de transporte y en función del campo en la cabecera del SAP entregará el regist Download With Free Trial correspondiente a la aplicación pertinente. Las distintas cabeceras no son visibles desde otr niveles.
Arquitectura de protocolos TCP/IP.
Es la arquitectura más adoptada para la interconexión de sistemas, no hay un mode oficial de referencia. Sin embargo basándose en los protocolos estándar que se ha desarrollado, todas las tareas involucradas en la comunicación se pueden organizar en cin capas relativamente independientes. Sign up to vote on this title 1. Capa de aplicación 2. Capa de origen - destino o de transporte 3. Capa de internet
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La capa de acceso a la red está relacionada con el acceso y encaminamiento de los dat a través de la red, cuando dos dispositivos están conectados a redes distintas, se necesitan un serie de procedimientos para permitir que los datos atraviesen las diferentes redes. Es función de la capa de internet . El protocolo de internet (IP) se utiliza para ofrecer el servicio encaminamiento a través de varias redes. Los mecanismos que ofrecen la seguridad, con independencia de las aplicaciones agrupan en una capa que sea compatible por todas ellas, es la capa origen - destino o capa transporte. El protocolo TCP (Transmission Control Protocol) es el más utilizado pa proporcionar estas funciones. La capa de aplicación contiene la lógica necesaria para llevar a cabo las aplicaciones d usuario, cada tipo de aplicación necesitará un módulo particular dentro de esta capa.
El modelo OSI.
El modelo OSI (“Open Systems Interconection”) se desarrolló por la Organizaci Internacional de Estandarización, ISO, como una arquitectura para comunicaciones ent computadores, con el objetivo de ser el marco de referencia en el desarrollo de protocol estándares. OSI considera siete capas:
1. Aplicación: Proporciona el acceso al entorno OSI para los usuarios y tambié proporciona servicios de información distribuida. 2. Presentación: Proporciona a los procesos de aplicación independencia respecto a l diferencias en la representación de los datos (sintaxis). 3. Sesión: Proporciona el control de la comunicación entre las aplicaciones; establec gestiona y cierra las conexiones (sesiones) entre aplicaciones cooperadoras. 4. Transporte: Proporciona seguridad, transferencia transparente de datos entre l puntos finales; proporciona además procedimientos de recuperación de errores control de flujo origen - destino. 5. Red: Proporciona independencia a los niveles superiores respecto a las técnicas conmutación y de transmisión utilizadas para conectar los sistemas; es responsab You're Reading a Preview del establecimiento mantenimiento y cierre de las conexiones. 6. Enlace de datos: Proporciona un servicio de transferencia de datos seguros a trav Unlock full access with a free trial. del enlace físico; envía bloques de datos (tramas) llevando a cabo la sincronización, control de errores y de flujo necesarios. 7. Física: Se encarga de laDownload transmisión deFree cadenas With Trial de bits no estructuradas sobre medio físico; está relacionada con las características mecánicas, eléctrica funcionales y de procedimiento para acceder al medio físico.
Aunque se han desarrollado muchos protocolos de utilidad dentro del contexto de OSI, modelo de siete capas en su conjunto no ha prosperado.
1.5 Normalizaciones. Los computadores de diferentes suministradores deben detocomunicar Sign up vote on this con title otros, y con evolución actual de los protocolos estándar se impone la normalización en todas las áreas. Useful Not useful Las principales ventajas son:
Un estándar asegura gran mercado. Lo que estimula la producción masiva y, e
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2 2.1 Conceptos y terminología. Los medios de transmisión pueden clasificarse en: Medios guiados (pares trenzados, coaxiales, fibra óptica...etc.). Las ondas transmiten a lo largo del camino físico. Medios no guiados (Aire, mar, vacío...). Se transmite en todas las direcciones. Enlace directo es una conexión directa entre el emisor y el receptor (sin repetidores).
Un medio de transmisión puede ser simplex (solo en una dirección), half-duplex (en d direcciones pero no simultáneamente) o full-duplex (en dos direcciones simultáneamente).
Frecuencia, espectro y ancho de banda. Conceptos en el dominio temporal: Señal Señal Señal Señal
continua.- La intensidad varía suavemente en el tiempo. discreta .- Cambia drásticamente de un valor constante a otro. periódica.- Se repite un patrón a lo largo del tiempo. You're Reading a Preview no periódica.- No se repite.
Unlock full access with a free trial. La onda seno es la señal continua por excelencia. Se representa mediante tres parámetros: amplitud, Download With Free Trial frecuencia (o período), y fase.
S(t)= A· sen (2
π f t+ φ )
La longitud de onda (λ) es la distancia entre dos ciclos consecutivos en el medio de transmisión:
λ· f = v
Donde v es la velocidad de transmisión en el medio.
δ υ τ ι λ π µ Α
Sign up to vote on this title
Περιοδο Useful Not useful
Si la velocidad de transmisión es la velocidad de la luz, entonces:
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sen (2 π f t )
A +
1/3 sen (2 π 3f t )
B =
C 4/π[ sen (2
π f t ) + 1/3 sen (2 π 3f t )]
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Cuando todas las componentes de una señal tienen frecuencias múltiplo de una dad ésta se llama frecuencia fundamental. Por ejemplo: la señal B tiene una frecuencia triple que A. Sign up to vote on this title La señal C se puede representar también en el dominio de las frecuencias como: Useful Not useful
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Espectro de una señal es el conjunto de frecuencias que la constituyen. Ancho de ban es la anchura del espectro. Si la señal contiene una componente de frecuencia cero, ésta denomina componente continua.
Por ejemplo: La señal C tiene como espectro { f, 3f }, como ancho de banda = 3f-f = no tiene componente continua. Relación entre la velocidad de transmisión y el ancho de banda.
Al transmitir una señal digital (onda cuadrada), se necesita en teoría un ancho de band infinito, ya que la onda cuadrada está formada por la frecuencia principal, y todos lo armónicos impares. De todas formas, al disminuir la amplitud de las componentes, según se un múltiplo más grande, es posible conseguir una onda “aproximadamente cuadrada reduciendo el ancho de banda. Cuanto menor el ancho de banda, mayor es la distorsión de la señal, y mayor es posibilidad de cometer errores en el receptor. A mayor ancho de banda, mayor velocidad de transmisión posible. A mayor frecuenc central, mayor es el ancho de banda potencial y mayor puede ser la velocidad de transmisión.
2.2 Transmisión de datos analógicos y digitales.
En la transmisión de datos se debe de tener en cuenta la naturaleza de los datos, cómo propagan físicamente, y qué procesamientos o ajustes se necesitan a los largo del camino pa asegurar que los datos que se reciban sean inteligibles. Datos.
Los datos analógicos pueden tomar valores en cierto intervalo continuo. Por ejemplo vídeo, la voz, los sensores de temperatura, presión,...etc. You'rediscretos. Reading aPor Preview Los datos digitales toman valores ejemplo los caracteres de texto. Señales
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En un sistema de comunicaciones, los datos se propagan de un punto a otro median señales eléctricas. Free Trial Una señal analógica es Download una ondaWith electromagnética que varía continuamen Dependiendo de su espectro, la señal se podrá propagar por una serie de medios (Par trenzad cable coaxial, fibra óptica, atmósfera...) Una señal digital es una secuencia de pulsos de tensión que se pueden transmitir través de un cable. Datos y señales
Generalmente, los datos analógicos son función del tiempo y ocupan un espectro frecuencias limitado, estos datos se pueden representar mediante una señal electromagnéti que ocupe el mismo espectro. Los datos digitales se suelen representar por señales digitales co un nivel de tensión diferente para cada uno de los dígitos binarios. Sign up to vote on this title Pero ésta no es la única forma: Los datos digitales se pueden representar median señales analógicas usando módem (modulador/demodulador). Un módem convierte la serie Useful Not useful pulsos de tensión binarios en una señal analógica, codificando los datos digitales haciend variar alguno de los parámetros característicos de una señal denominada portadora (amplitu frecuencia fase). La señal resultante ocupa un cierto espectro de frecuencias centrado en torn
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1. La señal consiste en dos niveles de tensión que representa los dos valor binarios. 2. Los datos digitales se codifican para producir una señal digital. Procesamiento de señales: Señal analógica por transmisión analógica : Se propaga a través de amplificadores,
trata de igual manera si la señal se usa para representar datos analógicos o digitales. Señal analógica por transmisión digital . Se supone que la señal analógica represen datos digitales. La señal se propaga a través de repetidores; en cada repetidor los datos digital se obtienen de la señal de entrada y se usan para generar una nueva señal analógica de salida Señal digital por transmisión digital : La señal digital representa una cadena de un o ceros, los cuales pueden representar datos digitales o pueden ser resultado de la codificaci de datos analógicos. La señal se propaga a través de repetidores, en cada repetidor, se recupe la cadena de unos y ceros a partir de la señal de entrada, y desde los cuales se genera la nue cadena de salida. Características de la transmisión analógica y digital.
La transmisión analógica es una forma de transmitir señales analógic independientemente de su contenido. En cualquier caso la señal se irá debilitando con distancia; para aumentar la distancia se incluyen amplificadores, lo que tiene la desventaja inyectar energía a las componentes de ruido. Con la utilización de amplificadores en cascada señal se distorsiona cada vez más, lo que induce a errores cuando se transmiten datos digitale Una señal digital sólo se puede transmitir a una distancia limitada. Para consegu distancias mayores se usan repetidores. Con una señal analógica se puede usar la misma técnica si transporta datos digitale Los repetidores recuperan los datos digitales a partir de la señal analógica y generan una señ limpia, de forma que el ruido no es aditivo. Tanto las comunicaciones a larga distancia como l servicios de distancia corta se están reconvirtiendo a transmisiones digitales y donde es posib se introduce la señal digital. Las razones más importantes son: a Preview La tecnología digital tieneYou're menorReading coste y tamaño. Con el uso de repetidores en lugar de amplificadores, el ruido y otros efectos negativ Unlock full access with a free trial. no son acumulativos, es decir, la tecnología digital conserva la integridad distancias mayores, incluso en líneas peores. Las técnicas digitales consiguen mayor multiplexación (mediante división Download Withgrado Free de Trial el tiempo) que las técnicas analógicas (división de frecuencias) Las técnicas de encriptado se pueden aplicar fácilmente a los datos digitales, analógicos previamente digitalizados. Con el tratamiento digital de datos analógicos y digitales todas las señales se puede tratar de forma similar usando la misma infraestructura.
2.3 Perturbaciones en la transmisión.
En cualquier sistema de transmisión se debe de aceptar que la señal recibida difiere de transmitida. En las señales analógicas, se introducen diversas alteraciones que degradan calidad de la señal. En las señales digitales se producen bits erróneos. Las perturbaciones m Sign up to vote on this title significativas son: Useful Not useful
Atenuación.
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líneas multipunto estos problemas son más complejos ya que la distancia entre emisor receptor es variable. El tercer problema es más relevante en las señales analógicas, existen técnicas pa ecualizar la atenuación en una banda de frecuencias. En líneas telefónicas se usan bobinas d carga que suavizan los efectos de la atenuación. Otra solución es el uso de amplificadores qu amplifiquen más las frecuencias altas que las bajas.
Distorsión de retardo.
Es un fenómeno peculiar de los medios guiados, se produce por que la velocidad propagación de la señal en el medio varía con la frecuencia. Para una señal de banda limitad la velocidad tiende a ser mayor cerca de la frecuencia central por lo que las distint componentes en frecuencia de la señal llegarán al receptor en instantes diferentes. Es problema se soluciona mediante técnicas de ecualización.
Ruido.
La señal que se recibe es la señal transmitida modificada por las distorsiones, además señales no deseadas que se insertan entre el emisor y el receptor. Estas últimas se denomina ruido. El ruido según su origen se puede clasificar en térmico, intermodulación, diafonía y rui impulsivo. El ruido térmico se debe a la agitación de los electrones dentro del conductor y función de la temperatura, está uniformemente distribuido en el espectro de frecuencias. No puede eliminar e impone un límite superior en las prestaciones de cualquier sistema. cantidad de ruido térmico en un ancho de banda de W Hz en cualquier dispositivo o conduct es: donde: N0= densidad de potencia del ruido, en watios. N0= k T K =Constante de Boltzman = 1.3803 × 10 -23 J/ºK T = Temperatura, en grados Kelvin.
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Se supone que el ruido esUnlock independiente de la frecuencia. Así pues el ruido térmi full access with a free trial. presente en un ancho de banda de B hertzios se puede expresar en watios: N0= k Download TB With Free Trial
Cuando señales de distintas frecuencias comparten el mismo medio de transmisi puede producir ruido de intermodulación , que es generar señales a frecuencia que sean sum o diferencia de las dos originales, o múltiplos de éstas. Se produce cuando hay alguna “n linealidad” en el transmisor, receptor, o en el sistema de transmisión. Normalmente est sistemas se comportan linealmente, es decir, la salida es igual a la entrada multiplicada p una constante. En los sistemas no lineales, la salida es una función más compleja de entrada. La diafonía se trata de un acoplamiento eléctrico no deseado entre líneas de pares cables cercanos, o en raras ocasiones, en líneas de cable que Signcoaxial up to vote onporten this titlevarias señale También aparece cuando se captan señales no deseadas en antenas de microondas. La diafon es del mismo orden de magnitud que el ruido térmico. Useful Not useful
Los ruidos anteriores son de magnitud constante y razonadamente predecibles, por lo q
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Para conseguir una optimización del medio se trata de conseguir de un ancho de ban determinado la mayor velocidad de datos posibles, no superando la tasa de errores permitida, mayor inconveniente es la existencia de ruido. Ancho de banda de Nyquist .
Se considera un canal exento de ruido. La capacidad es: C= 2 B log 2 M
Siendo B el ancho de banda y M el nº de niveles de tensión ( puede usar 2 niveles para 0 y 1; o bien 4 para 00,01,10,11; o bien para 000...etc.)
Fórmula para la capacidad de Shannon.
Dado un nivel de ruido, cuanto mayor es la velocidad de transmisión, mayor es la tasa errores (porque un pico de ruido afecta a un mayor número de bits). La relación señal ruido (SNR) es:
potencia de la señal ( SNR) db = 10 log 10 potencia del ruido
Una conclusión de Shannon es que la capacidad máxima del canal en bits por segund es: C= B log2 (1 + SNR)
Donde B es el ancho de banda en hertzios.
En la práctica, la capacidad es mucho menor porque esta fórmula solo contempla el ruid térmico, por lo que este cálculo se llama de capacidad libre de errores .
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El cociente E b /N 0
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Un parámetro más adecuado para determinar la tasa de errores y velocidad Download With Free Trial transmisión es la razón entre la energía de la señal por bit y la densidad de potencia por Hertz del ruido. La energía de la señal por bit es Eb = S T b
S.- Potencia de la señal T b .- Tiempo de un bit.
El cociente Eb/N0 es importante ya que para los datos digitales, la tasa de error en un b es una función decreciente de este cociente. Sign up to vote on this title
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3 El medio de transmisión es el camino físico entre el transmisor y el receptor. clasifican en guiados y no guiados. Hay una serie de factores relacionados con el medio de transmisión y con la señal: Ancho de banda .- Si se aumenta, se puede incrementar la velocidad de transmisión. Dificultades en la transmisión .- Por ejemplo la atenuación. Interferencias . Número de receptores .- Puede aumentar la atenuación.
102 ELF
103 VF
104 VLF
105 LF
106 MF
Telefonía y potencia
107 HF
108 VHF
109 UHF
1010 SHF
Radio
1011 EHF
1012
Microondas
1013
Infrarrojos
Par trenzado CableYou're coaxial Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
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Radio AM
ELF.- Frecuencias extremadamente bajas VL.- Frecuencias de voz VLF.- Frecuencias muy bajas LF.- Frecuencias bajas MF.- Frecuencias medias
Radio FM
Vía satélite y terrestre
HF.- Frecuencias altas VHF.- Frecuencias muy altas UHF.- Frecuencias ultra altas SHF.- Frecuencias super altas EHF.- Frecuencias extremadamente altas
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3.1 Medios de transmisión guiados.
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Aplicaciones.
Es el medio más usado en redes de telefonía, donde se conecta a los abonados median el bucle de abonado. En aplicaciones digitales se utiliza conectar computadores personales. Características de la transmisión.
Se utiliza tanto para señales digitales o analógicas. En la primera requiere repetidor cada dos o tres km., en las segundas amplificadores dada cinco o seis km. Comparado con lo otros medios guiados el par trenzado permite menores distancias , menor ancho de banda menor velocidad de transmisión . Este medio se caracteriza por ser susceptible a l interferencias y al ruido. Para contrarrestar estos efectos se usa apantallado, lo que reduce la interferencias externas. El trenzado reduce interferencias de baja frecuencia y el uso de pas de torsión diferente entre pares la diafonía. El par no apantallado se conoce como UTP, apantallado por STP.
UTP tipo 3 y tipo 5.
Actualmente se realiza en los edificios una preinstalación de comunicaciones, con p trenzado de 100 Ω (calidad telefónica). Este tipo de preinstalación se puede considerar com una alternativa atractiva para LAN, aunque se debe de tener en cuenta que las velocidades transmisión y las distancias que se alcanzan por este medio no siempre cubren las necesidad mínimas. Existe un estándar para los cables UTP, el ISA-568-A, que considera tres tipos: Tipo 3: Cables y hardware asociado, diseñado para frecuencias de hasta 16 MHz. Tipo 4: Cables y hardware asociado, diseñado para frecuencias de hasta 20 MHz. Tipo 5: Cables y hardware asociado, diseñado para frecuencias de hasta 100 MHz.
En entornos LAN los más usados son el tipo 3 y 5. La diferencia fundamental ent ambos es el número de trenzas porYou're unidadReading de distancia que tiene cada uno. a Preview
Cable coaxial.
Unlock full access with a free trial.
Download With Free Trial Descripción física.
Tiene un conductor externo cilíndrico que rodea a un cable conductor. El conduc interior se mantiene a lo largo del eje axial mediante una serie de anillos aislantes. El externo cubre con una capa protectora. Debido a su disposición concéntrica, se consigue u apantallamiento que reduce las interferencias y diafonía. Su ancho de banda es hasta 35 MHz. Aplicaciones.
Es el medio de transmisión más versátil, se utiliza para la distribución de televisió telefonía a larga distancia, conexión de periféricos cercanos y para redes de área local. Sign upllevar to vote on this title Cuando se usa multiplexación de frecuencias , puede más de 10.000 canales voz simultáneamente. Useful Not useful Características de la transmisión.
Se usa para la transmisión de señales digitales y analógicas. Tiene una respues
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constituido por una o varias hebras muy finas de cristal o plástico. Cada fibra está rodeada p su propio revestimiento, que es otro cristal o plástico de propiedades ópticas diferentes. La cap exterior que envuelve uno o varios revestimientos es la cubierta. Su ancho de banda es de GHz. Aplicaciones.
Además de su gran aceptación para las comunicaciones de larga distancia, su continu perfeccionamiento, así como la reducción de su coste, la hacen atractiva para entornos LAN. La fibra óptica, respecto al par trenzado o el coaxial: Tiene mayor ancho de banda. (Cientos de Gbps.) Menor tamaño y peso. Menor atenuación. Mejor aislamiento electromagnético . No le afectan los campos electromagnético ni radian energía que produzca interferencias. Son difíciles de “pinchar”. Mayor separación entre repetidores . (Decenas de Km).
Las cinco aplicaciones básicas en las que la fibra óptica es importante, so Transmisiones a larga distancia, transmisiones metropolitanas, acceso a áreas rurales, bucl de abonado y redes de área local. Características de la transmisión.
La luz proveniente de la fuente penetra en el núcleo. Los rayos que inciden con ángulos superficiales se reflejan y propagan por dentro del núcleo, para otros ángulos, son absorbidos por el recubrimiento. Este tipo de propagación se llama multimodal de índice discreto . Según con qué ángulo incidan, recorrerán más o menos camino, por lo que el pulso de luz Reading a Preview dispersa en el tiempo, limitando la You're velocidad de recepción correcta de los datos. Si reducimos el radio del núcleo, a magnitudes del orden de la longitud de onda, un só Unlock full access with a free trial.monomodo, que evita la distorsió ángulo o modo podrá pasar: el rayo axial , es la propagación multimodal y proporciona mayor prestaciones. Download With Free Trial Existe un tercer modo transmisión variando el índice refracción del núcleo, hacien que los rayos que recorren may longitud, lo hagan más rápido q los que recorren menos longitu consiguiendo así reducir la distorsión. Este modo se denomina multimodo de índice gradual proporciona prestaciones intermedias entre los dos modos anteriores.
En los sistemas de fibra óptica se usan dos tipos de fuente de luz: y su vid Diodos LED.- Es de menor coste, opera en un rango Sign upmayor to votede ontemperatura this title media es superior Useful Not useful Diodos ILD.- Basado en el principio de los láser, es más eficaz y proporcio velocidades de transmisión superiores. La luz se propaga mejor en 3 ventanas de longitud de onda: 850, 1300 y 150
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dos configuraciones, la direccional y la omnidireccional. En la primera la antena em energía electromagnética concentrada en un haz, por lo que la antena emisora y la recepto deben estar perfectamente alineadas. En el caso omnidireccional, el diagrama de radiación disperso, emite en todas direcciones y la señal se puede recibir por varias antenas.
Microondas terrestres. Descripción física.
La antena más común en las microondas terrestres es la de tipo parabólico, con u diámetro típico de 3 metros. Esta antena es direccional y se sitúa en algún lugar elevado, pa conseguir una separación mayor entre ellas y para salvar posibles obstáculos. Si no ha obstáculos, la distancia máxima entre antenas es:
d = 7,14 K ⋅ h
donde d es la distancia en km., h es la altura en metros, k es u factor de corrección que tiene en cuenta que las microondas desvían o refractan con la curvatura de la tierra (Un val aproximado sería k=4/3).
Aplicaciones
El uso principal es en los servicios de telecomunicación de larga distancia, com alternativa al cable coaxial o a las fibras ópticas. La utilización de microondas requiere men repetidores pero necesita que las antenas estén alineadas. Las microondas terrestres a cort distancias se utilizan en enlaces punto a punto (TV o redes). También se utilizan en aplicacion tipo by pass, para establecer un enlace privado hasta un centro de transmisiones a larg distancia evitando el uso de la red de telefonía local. Características de la transmisión.
You're Readingentre a Preview La banda de frecuencias está comprendida 2 y 40 GHz. A mayor frecuencia may es el ancho de banda potencial y por tanto mayor es la velocidad de transmisión. La princip fullpuede access with a free trial. causa de perdida es la atenuación,Unlock esta se expresar como: 2
4π d db L = 10 log λ
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donde d es la distancia y unidades.
la longitud de onda en las mism
Es decir, que las perdidas varían con el cuadrado de distancia, mientras que en los cables es logarítmica con la distancia(lineal en decibelios), por que los repetidores se pueden distanciar más que en los cables (entre 10 y 100 km.). atenuación aumenta con las lluvias, este efecto es significativo para frecuencias superiores a 1 GHz. Otro problema que sufren es el de las interferencias, que se ve aumentado por solapamiento de otras frecuencias.
Microondas por satélite. Descripción física.
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Un satélite es esencialmente una estación que transmite microondas, se utiliza com enlace entre dos o más receptores/transmisores terrestres, denominados estaciones base
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Características de transmisión.
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El rango de frecuencias óptimo para la transmisión vía satélite está en el intervalo entre y 10 GHz. Por debajo de este rango se producen ruidos por causas naturales (ruido galáctic solar, atmosférico e influencias eléctricas). Por encima se ven afectadas por la absorció atmosférica y las precipitaciones. La banda 4/6 Ghz (5,925-6,425 GHz para el canal ascendente y 3,7-4,2 GHz para descendente) es la más usada. Luego están la 12/14 y la 19/29. En las comunicaciones vía satélite hay un retardo de propagación (¼ de segundo de un estación terrestre a otra) que introduce problemas a la hora de controlar los errores y el flujo transmisión. Sin embargo son un medio ideal para las comunicaciones multidestino. Vari estaciones pueden transmitir hacia el satélite, e igualmente varias estaciones pueden recibir señal de éste.
Ondas de radio. Descripción física.
A diferencia de las microondas, las ondas de radio es un sistema de ond omnidireccionales que no necesita antenas parabólicas, ni que estén alineadas.
Aplicaciones.
Con el término onda de radio se alude a todas las bandas de frecuencia de VHF y UHF ( 30 MHz. a 1GHz). Este rango cubre la radio comercial de FM. También se utiliza para una ser de aplicaciones de redes de datos.
Características de la transmisión. Dado que la ionosfera es transparente para ondas de radio superiores a los 30 MHz, n
se producen reflexiones con la atmósfera, y por tanto, las antenas deben estar alineadas. Com la transmisión sigue una línea recta también verifica la ecuación:
d = 7,14 K ⋅ h
You're Reading a Preview Y la atenuación: Unlock full access with a free trial.
2
4π d db L = 10 log λ
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Como tiene una longitud de onda ( ) mayor, las ondas sufren relativamente un atenuación menor que las microondas. Un factor importante de las ondas de radio son las interferencias por multitrayectoria que se producen por la reflexión terrestre, del mar u otros objetos .
Rayos infrarrojos.
Las comunicaciones por infrarrojos se llevan a cabo transmisores/receptor Sign mediante up to vote on this title (transceivers) que modulan la luz infrarroja no coherente. Los transceivers deben est Useful AlNot coloreada. alineados directamente o por reflexión en una superficie nouseful poder atravesar l paredes, este medio no tiene el problema de seguridad e interferencia de las microondas, ni problema de la asignación de frecuencias, ya que en esta banda no se precisan permisos.
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4 4.1 Datos digitales, señales digitales.
Una señal digital es una secuencia de pulsos de tensión discretos y discontinuos, don cada pulso es un elemento de señal. Los datos binarios se transmiten codificando cada bit datos en cada elemento de señal. Si todos los elementos de señal tienen el mismo sig algebraico la señal es unipolar. Una señal polar es la que tiene un estado lógico representa por un nivel positivo de tensión y el otro, mediante un nivel negativo. La razón de datos de u señal es la velocidad de transmisión (en bps) a la que se transmiten los datos. La duración longitud de un bit es el tiempo empleado en el transmisor para emitir un bit; para una razón datos R, la duración de un bit es 1/R. La razón de modulación es la velocidad con la qu cambia el nivel de la señal, se expresa en baudios, que equivale a un elemento de señal p segundo. Los factores que influyen en el receptor cuando interpreta una señal son: la relaci señal - ruido (EB/N0), la razón de datos (velocidad de transmisión) y el ancho de banda. Suponiendo estos factores constantes entonces: El aumento de la razón de datos aumenta la razón de error por bit. El aumento de la relación S/N reduce la tasa de error por bit. El incremento del ancho de banda permite un aumento de la razón de los datos.
Otro factor que influye en las prestaciones del sistema es el esquema de codificació que es la correspondencia que se You're establece entre los bits de datos con los elementos de seña Reading a Preview Para comparar los distintos sistemas de codificación existen los siguientes procedimientos pa su evaluación y comparación: Unlock full access with a free trial.
Espectro de señal: La ausencia de componente de altas frecuencias significa qu Freepara Trialsu transmisión. La ausencia se necesita menos Download ancho de With banda componente en continua (dc) es una característica deseable. Si la señal tie continua su transmisión requiere una conexión física directa, si no tien continua es posible la transmisión mediante transformadores acoplados. Es proporciona un aislamiento eléctrico que reduce las interferencias. Los efectos distorsión de la señal y las interferencias dependen de las propiedad espectrales de la señal transmitida. Un buen diseño debe concentrar la potenc transmitida en la parte central del ancho de banda de la señal. En tal caso, tendrá una distorsión menor en la señal recibida. Sincronización : La transmisión de una señal de reloj por separado con el fin d sincronizar emisor y receptor es muy costosa. La alternativa es conseguir Sign up to vote on this title sincronismo mediante la propia señal transmitida, lo que se consigue si se adop un esquema de codificación apropiado. Useful Not useful Detección de errores: Es útil disponer de alguna capacidad de detección de error incorporada en el esquema de codificación.
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NRZ-I
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Pseudoternario
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Manchester diferencial
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terminales y otros dispositivos. Si se usa un código diferente, éste se generará a partir de señal NRZ-L Unlock full access with a free trial. Una variante del NRZ se denomina NRZI (“Non Return to Zero, Invert on ones”); q mantiene constante el nivel de tensión mientras dura un bit. Los datos se codifican mediante Download With Free Trial del intervalo de duración del b presencia o ausencia de una transición de la señal al principio Un 1 se codifica mediante la transición al principio del intervalo del bit, y un 0 por la ausenc de transición. NRZI es un ejemplo de codificación diferencial . En la codificación diferencial, lugar de determinar el valor absoluto, la señal se codifica comparando la polaridad de l elementos de señal adyacentes. Tiene como ventaja que ante el ruido, es más seguro detect una transición que comparar un valor con un umbral y que evita la perdida de polaridad an un inversión accidental de los cables. Los códigos NRZ son los más fáciles de implementar hacen un uso eficaz del ancho de banda. Su principal limitación es la presencia de un componente continua y la ausencia de capacidad de sincronización (por ejemplo ante u cadena larga de ceros). Debido a su sencillez y respuesta en bajas frecuencias se usan grabaciones magnéticas. Por sus limitaciones no son atractivos para la transmisión deseñales Sign up to vote on this title
Binario multinivel.
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para una razón de datos elevada, por lo que en estos casos se utiliza una técnica consistente e desordenar los datos. Con las modificaciones pertinentes, el esquema binario multinivel supera los problem de los códigos NRZ. Con esta codificación, la señal puede tomar tres valores en cada elemen de señal, lo que representa log23=1.58 bits de información, aunque sólo transporte 1, es dec el código binario multinivel no es tan eficaz como los NRZ. Esto también se puede enunciar si tiene en cuenta que el receptor del código binario multinivel debe distinguir entre tres nivel (A+, A-, 0) por lo que la señal necesita aproximadamente 3 dB más de potencia que las señal bivaluadas para la misma probabilidad de error.
Bifase.
Las técnicas más utilizadas son las denominadas Manchester y Manchester Diferencia En el código Manchester, siempre hay una transición en mitad del intervalo que dura el bit, qu sirve para sincronizar mientras se transmiten datos; una transición de bajo a alto significa u 1, y una transición de alto a bajo un 0. En Manchester Diferencial, la transición a mitad d intervalo se usa sólo para proporcionar sincronización. La codificación de un 0 se represen por una transición al principio del intervalo del bit, y un 1 se representa por la ausencia de misma. Todas las técnicas bifase fuerzan al menos una transición por cada bit pudiendo ten hasta dos en ese mismo periodo; por lo que la máxima velocidad de modulación es el doble q en los NRZ, lo que implica mayor ancho de banda, sin embargo los esquemas bifase tiene vari ventajas: Sincronización.- Debido a la transición que siempre ocurre, el receptor se pue sincronizar. No tiene componente continua. Detección de errores.- Se pueden detectar errores ante la ausencia de la transición.
La mayor parte de la energía los códigos bifase está en la zona del espect You'reenReading a Preview correspondiente a la mitad superior de la razón de bits, por lo que el ancho de banda estrecho, aunque más ancho que los binarios multinivel. Unlock full access with a free trial. Los códigos bifase se usan en los esquemas de transmisión de datos. El códi Manchester esta normalizado por la IEEE 802.3 para la transmisión de LAN con bus CSMA/C y cable coaxial. El Manchester Diferencial esWith el elegido por la normalización IEEE 802.5 pa Download Free Trial redes LAN en anillo con paso de testigo con par trenzado apantallado.
Velocidad de modulación.
En las técnicas de codificación de señales se debe hacer una diferenciación entre la razó de datos (bps) y la velocidad de modulación (en baudios). La razón de datos o velocidad transmisión es 1/T B, siendo T B la duración de un bit. La velocidad de modulación es aquella co la que se generan los elemento de señal:
D =
R b
=
R
log 2 L
donde Sign up to vote on this title D es la velocidad de modulación en baudios. Useful Not useful transmisión R es la velocidad de o razón de datos en bps L es el número de elementos de señal diferentes. b es el número de bits por elementos de señal.
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receptor. El receptor debe ser capaz de detectar la secuencia reemplazada y sustituirla por secuencia original. Esta técnica tiene como objetivo: Evitar la componente continua. Evitar secuencias largas que correspondan a señales de tensión nula. No reducir la velocidad de los datos. Capacidad de detectar errores.
Un esquema de codificación usado en Norteamérica es el B8ZS (“bipolar with 8 zer substitution”), basado en la técnica AMI bipolar, en que se sustituyen las cadenas largas d ceros con la siguientes reglas: En un octetos de ceros si el último valor de tensión es positivo entonces se codifica octeto como 000+-0-+. En un octetos de ceros si el último valor de tensión es negativo entonces se codifica octeto como 000-+0+-. Con este procedimiento se fuerzan dos violaciones del código AMI, lo cual es po probable que sea producido fortuitamente por el ruido.
El esquema usado en Europa y Japón es el HDB3 (“High Density Bipolar 3 zeros”). basa en AMI bipolar y se reemplazan las cadenas de 4 ceros por cadenas que contienen uno dos pulsos: Polaridad anterior
Número de unos desde la última sustitución Impar Par
+
000000+
+00+ -00-
Tanto B8ZS como HDB3 tienen como característica la ausencia de componente continua. La mayor parte de la energía se concentra en una región estrecha en torno a You're Reading a Preview frecuencia correspondiente a la mitad de la razón de datos, lo que los convierte en códig apropiados para la transmisión a altas velocidades. Unlock full access with a free trial.
4.2 Datos digitales, señales analógicas.
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Técnicas de codificación.
La modulación afecta a uno o más de los parámetros característicos de la señ portadora: la amplitud, la frecuencia y la fase, en consecuencia hay tres técnicas básicas d codificación o de modulación, que transforman los datos digitales en señales analógicas: 1. Desplazamiento de amplitud (ASK, “Amplitudes Shift Keying”). 2. Desplazamiento de frecuencia (FSK “Frecuency Shift Keying”). 3. Desplazamiento de fase (PSK, “Phase Shift Keying”). Sign up vote oncentrado this title en torno a En todos los casos la señal resultante ocupa un ancho detobanda frecuencia de portadora. Useful Not useful
En ASK, los dos valores binarios se representan mediante dos amplitudes diferentes de
portadora. Uno de los dígitos se presenta mediante la presencia de la portadora a amplitu
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de luz y el otro por ausencia. Los transmisores láser tienen un valor de desplazamiento (“bias que hace que el dispositivo emita la ausencia de luz como una señal de baja intensidad. En FSK, los valores se representan por dos frecuencias diferentes próximas a frecuencia de la portadora. La señal resultante es:
FSK
A cos (2π f 1t ) → 1 binario s (t ) = A cos (2π f 2t ) → 0 binario
donde ƒ1 y ƒ2 corresponden a desplazamientos de igual magnitud pero en sentid opuestos de la frecuencia portadora. FSK es menos sensible a errores que ASK. En líneas de calidad telefónica, se utiliza has 1200 bps. También se usa en transmisión por radio a más altas frecuencias (de 3 a 30 MH También se puede usar a frecuencias superiores en redes de área local con cable coaxial.
En el esquema PSK , la fase de la señal portadora se desplaza para representar los dat
digitales. Por ejemplo, para un sistema de dos fases el 0 binario se representa con transmisión de una señal que está en fase con la señal precedente. El uno se represen mediante la transmisión de una señal cuya fase está en oposición de fase respecto a la señ precedente. Técnica que se conoce como PSK diferencial , ya que el desplazamiento de fase relativo al último símbolo, en lugar de ser relativo a algún valor constante. La señal resultan es:
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PSK
+ π A cos 2π f ct with ) →trial. 1 binario full (access a free Unlock s(t ) = A cos (2π f ct ) → 0 binario Download With Free Trial
siendo la fase relativa a la correspondiente del bit anterior. Si cada elemento de la señal representa más de un bit se aprovecha mejor el ancho banda. Por ejemplo si desplazamos la fase 90º, una cuadratura (QPSK, “Quadrature Phase Sh Keying”), se consiguen los siguientes desplazamientos:
QPSK
s ( t )
A cos A cos
2 π f c t + π → 4 title Sign up to vote on this Not π 3 useful 2 Useful π f t c + → 4
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D =
R b
=
R
log 2 L
donde D es la velocidad de modulación de la señal, en baudios. R es la velocidad de transmisión o razón de datos en bps. L es el número de elementos de señal diferentes. b es el número de bits por elementos de señal.
Prestaciones.
Un primer parámetro para comparar las prestaciones de los esquemas de modulaci digital a analógico es el ancho de banda de la señal modulada. El ancho de banda para ASK y PSK es BT= (1+r)R; donde R es la razón de bits y r relacionada con la técnica con la que se filtra la señal para limitar el ancho de banda de misma, para ser transmitida (0< r <1). El ancho de banda esta directamente relacionado con razón de bits. Para FSK el ancho de banda se expresa como BT=2 F+ (1+r)R , donde F =ƒ2- ƒ c = ƒ es el desplazamiento de la frecuencia de la señal modulada respecto a la frecuencia de portadora. En frecuencias altas el término F es el dominante. Con señalización multinivel, se pueden conseguir mejoras significativas en el ancho banda, en general:
1 + r 1 + r R = R B = b log 2 L T
donde b es el número de bits codificad en cada elemento de señal y L es el número elementos de señal distintos.
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Se conoce como eficiencia del ancho de banda al cociente entre las razones de datos R full access with a free trial. el ancho de banda de transmisión.Unlock La eficiencia de ancho de banda se puede relacionar con tasa de error por bit (Eb/N0):
E b N 0
=
S N 0 R
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El parámetro N 0 es la densidad de potencia del ruido watios/hertzio. Por lo tanto, el ruido en una señal con ancho de band B T es N=N0B T con lo que se tiene:
E b N 0
=
S B
⋅
N R
En un esquema de señalización dado, la tasa de errores por bit se puede reduc incrementando EB/No, lo que se puede conseguir incrementando el ancho de banda Sign updel to ancho vote onde thisbanda. title reduciendo la razón de datos, es decir, reduciendo la eficiencia Useful Not useful
4.3 Datos analógicos, señales digitales.
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Modulación por codificación de impulso. (PCM) Basada en el teorema de muestreo: si una señal ƒ(t) se muestrea a intervalos regulares de tiempo con una frecuencia mayor que el doble de la frecuencia significativa más alta de la señal, entonces los muestreos obtenidos contienen la información de la señal original. La función ƒ(t) se puede reconstruir a partir de estas muestras mediante un filtro pasa - baja.
Suponiendo una frecuencia original limitada en banda con un ancho de banda Tomamos muestras a una frecuencia 2B (cada 1/(2B) segundo). Se representan las muestr como pulsos de corta duración cuya amplitud es proporcional al valor original de la seña procedimiento que se conoce como modulación por amplitud de impulsos (PAM), técnica que tiene aplicaciones comerciales, pero supone un primer paso para la codificación PCM. Los dat PCM se obtienen a partir de la cuantificación de las muestras PAM, es decir, la amplitud cada muestra PAM se aproxima mediante un entero de n bits. En el receptor el procedimiento invierte para obtener la señal analógica. Al cuantificar los impulsos PAM la señal original sólo aproxima, por lo que no podrá ser recuperada con exactitud. Esto se conoce como error cuantificación. La razón señal - ruido para el ruido de cuantificación se puede expresar como
SNR = 20 log 2n
+ 1,76dB = 6,02n + 1,76dB
Por lo que cada bit adicional que se use, aumenta la razón señal–ruido en 6 dB, es dec un factor 4. El esquema PCM se refina mediante técnicas de codificación no lineal, en las que l niveles de cuantificación no están igualmente separados. El problema que surge al consider You're Reading a Preview separaciones entre niveles iguales es que la media del valor absoluto del error para ca muestra es la misma, independientemente del nivel de la señal. Es decir, los niveles de la señ Unlock full access with a free trial. más pequeños están más distorsionados. Al usar un número mayor de niveles de cuantificació para señales de poca amplitud, y un número menor para señales de amplitud grande consigue una reducción en la distorsión media deFree la señal. Download With Trial Este efecto también se consigu usando cuantización uniforme comprimiendo y posteriormente expandiendo la señal entrada. La codificación no lineal puede conseguir una mejora significativa de la SNR de u sistema PCM. (En señales de voz se han conseguido mejoras de 24 a 30 dB.)
Modulación delta (DM).
En la modulación delta la entrada analógica se aproxima mediante una función escalera que en cada intervalo de muestreo (T s) sube o baja un nivel de cuantificación ( característica principal de la función escalera es que su comportamiento es binario: en cad Sign up to vote on this title instante de muestro la función sube o baja una cantidad constante . Por tanto, la salida d modulador puede expres useful Useful delta Notse mediante un bit para cada muestra. E esencia genera un 1 si la función escale sube en el siguiente intervalo y un 0
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suavizada mediante algún proceso de integración o mediante un filtro pasa baja. Dos parámetros importantes son el tamaño del cuanto asignado a cada dígito binario, la frecuencia de muestreo. Cuando la señal analógica varía muy despacio, se produce ruido cuantificación, siendo mayor cuanto mayor sea . Si la señal cambia tan rápido que la funci escalera no la puede seguir, se produce un ruido de sobrecarga en la pendiente; ruido q aumenta al disminuir . Por lo que este parámetro se debe elegir para conseguir un compromi entre los dos tipos de error. La precisión de este esquema mejora aumentando la frecuencia de muestreo, aunqu también aumenta la razón de datos de la señal de salida. La principal ventaja de DM frente PCM es la sencillez de implementación ya que en general PCM tiene mejor relación S/N para misma razón de datos.
Prestaciones.
Para una señal de voz (con un ancho de banda de 4 kHz), y utilizando 128 (7 bits) nivel de cuantificación (lo cual consigue una buena calidad), se han de hacer 8000 muestras p segundo, lo cual hace un ancho de banda de: 8000 x 7 = 56 kbps. Las razones de datos que consiguen suponen una ancho de banda elevado, sin embargo, las técnicas de transmisió digital están siendo cada vez más utilizadas para la transmisión de datos analógicos, esto debido a:
El uso de repetidores en lugar de amplificadores no permite el ruido aditivo. Con las señales digitales se usa la multiplexación en el tiempo (TDM) en la que n hay ruido de intermodulación. La conversión a señales digitales permite el uso de modernas técnicas d conmutación.
Se han desarrollado técnicas que proporcionan códigos más eficaces. Por ejemplo, e vídeo, se usa la característica de que la mayor parte de los elementos de la imagen no cambia You're Reading a Preview cuadro a cuadro. El uso de un sistema de telecomunicaciones dará lugar tanto a la conversión digital Unlock full access with a free trial. analógica como de analógico - digital. Las características de las ondas a transmitir son e general bastante diferentes, algunos estudios han demostrado que la digitalización de señal analógicas con datos digitales en altas frecuencias preferible Download Withes Free Trial el uso de PCM, en lugar de opt por procedimientos similares a la DM.
4.4 Datos analógicos, señales analógicas.
La modulación consiste en combinar una señal de entrada m(t) y una portadora frecuencia ƒc para producir una señal s(t) cuyo ancho de banda está centrado (normalmente) e torno a ƒc. Para el caso de los datos digitales, la modulación es necesaria cuando existe só transmisión analógica. Cuando los datos son analógicos, se puede transmitir en banda base decir, se transmite directamente la señal en su espectro original), o modulándola. Hay d razones para ello: Sign up to vote on this title Para una transmisión más efectiva puede hacer falta una frecuencia mayor. P ejemplo en medio no guiados. Useful Not useful La modulación permite la multiplexación por división de frecuencias.
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es una reproducción de la señal de entrada. Si n a>1 se perderá información (por eso el “1” de expresión anterior), ya que la envolvente cruzaría el eje del tiempo. s(t) contiene componentes innecesarias, ya que cada una de las bandas laterales contie todo el espectro de m(t). Una variante de AM, denominada AM de banda lateral única (SS singled sideband), aprovecha esto transmitiendo sólo una de las bandas laterales, eliminando otra y la portadora. Las ventajas son: Se necesita la mitad del ancho de banda. Se necesita menos potencia, ahorra la de portadora y de una banda lateral.
Una variante es la doble banda lateral con portadora suprimida (DSBSC “doubl sideband supressed carrier), este procedimiento ahorra algo de potencia pero usa el mism ancho de banda que SDBTC. La supresión de portadora puede suponer una desventaja ya que se puede utilizar pa sincronizar. Existe una solución llamada banda lateral vestigial (VSB, vestigial sideband) en que se usa una banda lateral y una portadora de potencia reducida.
Modulación en ángulo. La modulación en frecuencias (FM) y la modulación en fase (PM) son caso particulares la modulación de ángulo. La señal modulada se expresa como :
s(t ) = Ac cos[2π f ct + φ (t )] En la modulación en fase, la fase es proporcional a la señal moduladora:
φ (t ) = n pm(t )
donde np es el índice de modulación en fase.
En la modulación en frecuencias, la derivada de la fase es proporcional a la señ You're Reading a Preview moduladora: donde nf es el índice de la modulación de frecuencia.
) full access with a free trial. φ ' (t ) = n f m(t Unlock
La forma de las señales de FM y PM son muy parecidas. Con relación a FM la desviació de pico F se puede obtener como: Download With Free Trial
∆ F =
1 n f Am Hz 2π
donde Am es el mismo valor de m(t).
Por lo que un incremento en la amplitud de m(t) aumentará F, lo que aumenta también el ancho de banda transmitido B T . Sin embargo no aumenta el nivel medio de potenc de la señal FM, que es (A c)2 /2. Esto es diferente en AM, ya que el nivel de modulación afecta la potencia de la señal AM, pero no a su ancho de banda. Al igual que en AM, tanto FM como PM dan lugar a una señal cuyo ancho de banda es Sign up to vote on this title centrado en torno a ƒc. Sin embargo la amplitud de sus anchos de banda son muy diferentes. La modulación en amplitud es un proceso lineal que produce frecuencias que Useful Not useful obtienen como suma y diferencia de la portadora y las componentes de la moduladora. Para A por tanto: BT=2b.
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5 5.1 Transmisión asíncrona y síncrona.
Normalmente, hablaremos de transmisión serie, es decir, los datos se transmiten bit bit, aunque en dispositivos de E/S se suele usar la transmisión paralelo. En la transmisión serie, un elemento de señal puede ser un bit (p.e. NRZ-L, FSK), o m de un bit (p.e. QPSK) o menos de un bit (p.e. Manchester). Supondremos que siempre q hablamos de un elemento de señal, nos referimos a un solo bit. Para que el receptor muestree los bits recibidos correctamente, debe conocer el instan de llegada, así como la duración de cada bit.
Transmisión asíncrona.
La transmisión asíncrona evita el problema de la temporización envian ininterrumpidamente cadenas de bits que no sean muy largas. Los datos se transmiten caráct a carácter, donde cada carácter tiene una longitud de 5 a 8 bits, dependiendo del código caracteres empleado. La temporización o sincronización se debe mantener durante la emisió del carácter, ya que el receptor se resincroniza al Bit de comienzo principio de cada carácter. Cuando no se transmite You're Reading a Preview ningún carácter la línea está en reposo (1 binario). 1 access 1 0with 1a free0trial.0 0 1 1 Unlock full El principio de cada carácter se indica mediante un bit de comienzo (0 Reposo de With la línea Download Free Trial binario). A continuación se Elemento de para transmite el carácter, comenzando por el bit menos significativo. Normalmente le sigue (al carácter) el bit de paridad par o impar. Este bit se usa en receptor para la detección de errores. El último elemento es el de parada (1 binario). Se de especificar la longitud mínima de este último elemento, que normalmente es de 1, 1.5 ó 2 vec la duración de un bit convencional. Dado que el bit de parada es igual que el de reposo, transmisor emitirá la señal de parada hasta que vaya a transmitir el siguiente carácter. Si transmite una cadena de caracteres seguidos, la separación entre ellos deberá ser igual a duración de un elemento de parada. Por ejemplo, si la parada de un bit, title y se transmite e Sign up es to vote on this código IRA, con paridad par, la palabra “ABC”, la transmisión será: Useful Not useful 010000010100100001010110000111111111....11111
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a largas distancias los pulsos de reloj sufren las mismas dificultades y defectos que cualqui transmisión, con lo que pueden aparecer errores de sincronismo. Otra alternativa es incluir información relativa a la sincronización en la misma señal. En las señales digitales se pud hacer con la codificación Manchester o Manchester Diferencial. Con señales analógicas se pued utilizar la propia portadora. La transmisión síncrona requiere además un nivel de sincronización adicional para que receptor pueda determinar donde comienza y termina cada bloque de datos. Para ello ca bloque comienza con un patrón de bits de preámbulo y generalmente terminan con un patró de bits de final. Se añaden también bits que transmiten información de control. Los datos, preámbulo, el final y la información de control forman una trama. El formato particular de trama depende del procedimiento de control del enlace que se use. Para bloques de datos suficientemente grandes la transmisión síncrona es más eficien que la asíncrona, ya que tiene un porcentaje menor de bits suplementarios.
5.2 Configuración de la línea.
Las dos características son la topología y su funcionamiento en semi-duplex o full-duple
Topología. Por topología se conoce a la disposición física de las estaciones en el medio de transmisión. Si sólo hay dos estaciones el enlace es punto a punto. Si hay más de dos, entonces se trata de una topología multipunto. Tradicionalmente los enlaces multipunto se utilizan para un computador (estación principal) y un conjunto de terminales (estaciones secundarias). Actualmente son las redes de área local. Las topologías multipunto se utilizan cuando los a Preview terminales transmiten sólo una You're fracciónReading de tiempo. Si cada terminal tuviese un enlace punto a punto hasta su full access with free trial. computador central, este debería Unlock tener un puerto dea E/S para cada terminal conectado, también se necesitaría una línea física para cada enlace. En la configuración With Trial multipunto, el computador centralDownload sólo necesita un Free puerto de E/S, ahorrando así costes en equipamiento hardware y en líneas.
Multipunto
FullDuplex y SemiDuplex
El intercambio de datos sobre una línea de transmisión se puede clasificar como fu duplex o semi-duplex. En la transmisión semiduplex sólo una de las dos estaciones del enlace punto a pun puede transmitir. Este modo se conoce también como en dos sentidos alternos. Se usa menudo en la interacción entre los terminales y el computador Sign upcentral. to vote on this title En transmisión full-duplex las dos estaciones pueden enviar y transmitir dat Useful Not simultáneamente. Este modo se conoce como dos sentidos simultáneos , y useful es más eficiente el semiduplex. En la señalización digital la transmisión full-duplex exige normalmente dos camin
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5.3 Interfaces.
Los dispositivos de procesamiento de datos tienen una capacidad limitada de transmisió de datos (en la distancia); por ello no se conectan directamente a través de la red. L dispositivos (computadores y terminales), denominados DTE (“Data Terminal Equipment utilizan el medio de transmisión a través del DCE (“Data Circuit terminating Equipment”), p ejemplo un módem. Por un lado el DCE es el responsable de transmitir y recibir bits, de uno uno, a través del medio. Los DCE intercambian los datos y la información del control por u conjunto de cables denominados circuitos de intercambio . Para que el esquema funcione necesario un alto grado de cooperación, cada DCE debe usar el mismo esquema de codificació y la misma razón de datos que el transmisor del otro lado. Para facilitar el uso a los fabricant y usuarios se han desarrollado normalizaciones que especifican la naturaleza de la interf entre el DTE y el DCE, esta interfaz tiene cuatro características: Mecánicas: tamaño, anclajes, etc. Eléctricas: Niveles de tensión y temporización. Características que determinan razón de datos y las distancias máximas de transmisión. Procedimiento: Relacionados con la conexión física entre el DTE y DCE , tipos d conectores. Funcionales: Especifican la secuencia de eventos que se deben dar en transmisión de datos, basado en las características funcionales de la interfaz. Existen varias normalizaciones para la interfaz, dos de las más importantes son V.24/EIA-232-E y la interfaz física de la RDSI.
V.24/EIA-232-E.
Es el más utilizado, este estándar sólo especifica aspectos funcionales y d procedimiento, los procedimientos mecánicos y eléctricos se especifican por referencias a otr estándares. Se utiliza para conectar dispositivos DTE a módems a través de líneas de calida You're de Reading a Preview analógicos públicos. telefónica para ser utilizados en sistemas telecomunicaciones Especificaciones mecánicas : Usa un conector de 25 contactos . Este conector es full(terminal) access withal a free trial.Normalmente no se usan todos l terminador del cable que va desdeUnlock el DTE DCE. circuitos. Especificaciones eléctricas : Utiliza señalización digital en todos los circuitos With Free Trial intercambio. Cada circuito tiene suDownload función determinada. La codificación utilizada es NRZ-L. L interfaz se utiliza a una razón de 20 kbps. A una distancia inferior a 15 metros. Un valor Tierra 102 O mayor que 3 voltios es un 0 binario (ON en Transmisión 103 O circuitos de control). Si es menor de –3 voltios Recepción 104 O es un 1 binario (OFF en circuitos de control). Petición de envío 105 O Especificaciones funcionales : Los Preparado para enviar 106 circuitos se agrupan en grupos, que son datos, O Portadora 109 de control, de temporización y los de tierra. O Hay un circuito en cada dirección, lo que DCE preparado 107 O permite el funcionamiento fullduplex. Hay dos DTE preparado 108.2 Sign up to vote on thisOtitle circuitos de datos secundarios que funciona en Llamada 125 O semiduplex. Dispone de control de bucle (local Useful Reloj de Tx 113Not useful O o remoto) para facilitar el diagnóstico de Reloj de Rx 115 O averías. El DCE envía pulsos de reloj (en la mitad de cada elemento de señal recibida) a
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estándar X.21 (15 contactos). Esta tendencia se ha continuado en la especificación de u conector de 8 contactos para la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI). Conexión física: Se establece una conexión física entre el equipo terminal (TE, Termin Equipment) y el equipo terminador de línea (NT, network terminating equipment). Los circuit no tienen especificaciones funcionales específicas por lo que los circuitos de transmisión recepción se utilizan para transmitir señales de datos y de control (mediante mensajes). Se prevé la posibilidad de transmitir energía a través de la interfaz, en cualquiera de l dos sentidos. Especificaciones eléctricas : Establece el uso de una transmisión balanceada , pa ellos se utilizan dos conductores; las señales se transmiten como una corriente que va a trav de uno de los conductores y retorna por el otro, formando un circuito cerrado. En el caso d señales digitales, esta técnica se denomina señalización diferencial . La transmisión balanceada es más tolerante al ruido y genera menos ruido que transmisión no balanceada. Debido a ello la no balanceada tiene el uso restringido a los cables coaxiales. El formato usado en la codificación depende de la velocidad: Velocidad en accesos básicos. 192 kbps. Pseudoternaria Accesos primarios 1.544 Mbps. AMI con B8ZS. Accesos primarios 2.048 Mbps. AMI con HDB3.
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6 6.1 Control del flujo
Técnica utilizada para asegurar que la entidad de transmisión no sobrecargue a entidad receptora con una excesiva cantidad de datos. La entidad receptora reserva una zona d memoria temporal donde los datos entrantes son procesados antes de pasar al software de l niveles superiores. Si no hay procedimientos para el control del flujo, la memoria temporal d receptor se puede llenar y desbordarse mientras se procesan datos anteriores. Por ahora, supondremos que las tramas llegan al destino sin errores, ninguna se pierde llegan en el mismo orden que salieron.
Control de flujo mediante parada–y–espera
Tras la emisión de cada trama por parte de la entidad fuente, ésta debe esperar confirmación de la correcta recepción de la trama por la entidad destino. Es decir, sólo un trama se encuentra en tránsito en la línea cada vez. Funciona bien si las tramas son de gra tamaño: mayor longitud que la longitud del enlace entre el emisor y el receptor. Esto es debi a que la línea estará ocupada la mayor parte del tiempo por la trama en tránsito. Usualmente fuente rompe el bloque en tramas pequeñas ya que: You're Reading a Preview temporal del receptor es limitada, El tamaño de la memoria A mayor tamaño de la trama, mayor posibilidad de que contenga errores y que Unlock full access with a free trial. deba volver a transmitir. En un medio compartido no se deja que una estación ocupe mucho tiempo el med para evitar retardos. Download With Free Trial
Cuando las tramas son pequeñas (de menor longitud que la de el enlace), es procedimiento de control del flujo infrautiliza la línea, ya que hasta que el receptor reciba tod la trama y confirme la llegada el emisor no podrá enviar la siguiente. Al decir que es de menor tamaño estamos señalando que cuando el emisor envía el últim bit, el primero todavía no ha llegado a su destino, por lo que el emisor debe quedar inacti mientras la trama llega y regresa la confirmación del mismo. En resumen, este sistema da lugar a una infrautilización de la línea, para velocidades transmisión muy altas. Sign up to vote on this title
Control de flujo mediante ventana deslizante
Useful Not useful El problema del control de flujo por parada y espera es que sólo se permite una trama e transito. Las situaciones en que la longitud del enlace en bits es mayor que la longitud de
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tramas de datos, se optará por enviar dentro de la trama de datos (actuando como emisor) confirmación de las tramas recibidas (actuando como receptor). Así, si una estación tiene alg que confirmar pero no tiene datos, enviará una trama de confirmación únicamente. En camb si tiene datos que enviar, pero nada que confirmar, repetirá la última confirmación, la cual se ignorada por la estación receptora. Cada trama de datos ha de contener necesariamente información de confirmació aunque sea redundante. Este procedimiento es mucho más eficiente que el de parada–y–espe ya que mantiene más lleno el canal de transmisión.
6.2 Detección de errores
Independientemente de lo bueno que sea el diseño del sistema de transmisión hab ruido, que dará lugar a errores que modificarán uno o varios bits de la trama.
Definición de las probabilidades en relación a los errores en las tramas transmitidas: P b = probabilidad de un bit erróneo, también denominada tasa de error por bit (BER) P 1 = probabilidad de que una trama llegue sin errores. P 2 = probabilidad de que una trama llegue con uno o más errores no detectables. P 3 = probabilidad de que una trama llegue con uno o más errores detectables pero s errores no detectables.
Suponiendo que todos los bits tienen la misma probabilidad de error, P b, constante y qu el número de bits por trama es F , tenemos:
P 1 = (1 − P b) F P 2 = 1 − P 1
Donde F es el número de bits por trama.
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técnicas de detección de errore Ante la posibilidad de errores, sefull justifica el uso Unlock access with a freede trial. todas ellas basadas en añadir bits adicionales, que son función de la trama enviada.
Download With Free Trial Comprobación de paridad
El esquema más sencillo para detectar errores consiste en añadir un bit de paridad final del bloque de datos. Paridad impar consiste en que el bit que se añade asegura que el número de bits c valor 1 sea impar. La paridad par el bit que se añade asegura que el número de bits con valor sea par. Se utiliza, por ejemplo, en la codificación ASCII de 7 bits: el octavo bit se encarga de paridad detectándose, así, que el carácter enviado es incorrecto. Su principal problema es que la cadena contiene más de un bit erróneo posiblemente no se detecte el error. Esto puede s muy habitual con el ruido, pues este puede destruir más de un bit consecutivo, sobre todo pa que es velocidades de transmisión altas. Este método no permite averiguar que bit es el Sign up to vote on this title invertido en caso de error. Useful Not useful
Comprobación de redundancia cíclica (CRC, Cyclic Redundancy Check)
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Preparación del mensaje con la FCS: 1. El mensaje original se multiplica por 2n. Es equivalente a añadir por la derecha ceros. 2. El resultado se divide módulo 2 por el patrón de bits. 3. El resto de la división será la FCS que se añadirá (sumará) para obtener la cadena transmitir.
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Comprobación tras la recepción: 1. La trama recibida se divide por el patrón. 2. Si no ha habido errores, el resto de la división es cero. Polinomios
Se expresan todos los valores como polinomios de una variable muda X , con coeficient binarios. Por ejemplo: la cadena M = 1 0 1 1 0 será M (X )=X4 + X2 + X. Eligiendo el polinom adecuado para el patrón, P (X ), se podrán detectar:
Todos los errores de un solo bit. Todos los errores dobles, si P (X ) tiene al menos tres 1. Cualquier número impar de errores, siempre que P (X ) contenga el factor X + 1. Cualquier error a ráfagas en el que la longitud de la ráfaga sea menor que la longitu del polinomio divisor; es decir, menor o igual que la FCS. La mayoría de las ráfagas de mayor longitud. Es frecuente utilizar alguna de las cuatro definiciones siguientes para P (X ):
CRC-12 = X12 + X11 + X3 + X2 + X + 1 CRC-16 = X16 + X15 + X2 + 1 CRC-CCITT = X16 + X12 + X5 + You're 1 Reading a Preview 32 26 23 22 16 CRC-32 = X + X + X + X + X + X12 + X11 + X10 + X8 + X7 + X5 + X4 + X2 + X + 1 Unlock full access with a free trial.
Lógica digital
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El procedimiento CRC se puede implementar, con un circuito divisor formado por puert “OR-exclusiva” y un registro de desplazamiento. El circuito se realiza de la siguiente manera:
1. El registro contendrá n bits, igual a la longitud de la FCS. 2. Hay tantas puertas “OR-exclusiva” como términos en el polinomio divisor P (X ). 3. La presencia o ausencia de la puerta o-exclusiva, depende de si existe o no dich término en el polinomio divisor, excluyendo a Xn
C4
C3
C2
Circuito para el polinomio X5
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Las técnicas más usuales para el control de errores se basan en alguna de las siguient aproximaciones: Detección de errores Confirmaciones positivas . El destino devuelve una confirmación positiva para cad trama recibida con éxito y libre de errores. Retransmisión después de la expiración de un intervalo de tiempo . Las tram no confirmadas tras un cierto lapso de tiempo son retransmitidas por el emisor. Confirmación negativa y retransmisión . Se confirma la no llegada o llegad incorrecta de tramas, para que el emisor vuelva a retransmitirlas.
Todos estos mecanismos se denominan genéricamente solicitud de repetición automáti (ARQ, Automatic Repeat Request ) y su objetivo es convertir un enlace de datos no fiable, seguro. Se han normalizado tres variantes del ARQ:
ARQ con parada–y–espera
Se basa en la técnica para el control de flujo con parada–y–espera. La estación orige tras el envío de una trama, espera la confirmación ( ACK, «acknowledgment ») de la estación destino antes de enviar la siguiente trama. Pueden ocurrir dos tipos de error. La trama llega deteriorada al destino, el receptor detecta y descarta la trama. Para ello la estación origen usa un temporizador de forma que tras un cierto tiempo desde el envío no se recibe la confirmación, la estación origen reenviará trama. Este método exige que la estación origen mantenga una copia de la trama. El segundo tipo de error se origina si la trama de confirmación llega deteriorada al orige En este caso el origen no se dará cuenta de la correcta recepción de la trama enviada, tr expirar el temporizador, reenviará la trama creyendo que no ha llegado correctamente. estación destino tendrá dos copias de la misma trama. Esta situación de duplicación se evi haciendo que la trama de confirmación lleve un bit (0 ó 1) que marque el “compás”. La estació destino alternará ACK0 y ACK1 para evitar que la estación origen repita un envío bien recibid You're Reading a Preview Este método tiene como ventaja su sencillez, su inconveniente es la ineficiencia: el canal encuentra poco aprovechado. Unlock full access with a free trial.
ARQ con vuelta- atrás–N
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Se basa en la técnica para el control de flujo mediante ventanas deslizantes y es la má frecuente. La estación origen envía una serie de tramas numeradas módulo cierto núme secuencialmente. El tamaño de la ventana limita el número de tramas pendientes de confirma Mientras no aparezcan errores, el destino confirmará ( RR, Receive Ready ) las tramas recibida Si, en cambio, la estación destino detecta un error en una trama enviará una confirmació negativa (REJ, REJect ) para esa trama. La estación de stino descartará esa trama y todas las qu se reciban mientras no se reciba de nuevo la trama. Por tanto, si la estación origen recibe u REJ deberá retransmitir a partir del número de trama erróneo. Esta técnica tiene en cuenta l siguientes problemas: to vote on this title A inicia u Suponemos que A envía tramas a B. DespuésSign de upcada transmisión, temporizador para la confirmación de la trama que se acaba de enviar. que useful Useful NotSuponemos recibido la trama i -1 sin errores y que A acaba de enviar la trama i .: 1.- Trama deteriorada. Si la trama i llega deteriorada, B la descarta sin más y entonces:
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Si A no envía tramas adicionales, A requiere la confirmación con un RR de bit P (como en el caso 1b). Este proceso se repite varias veces y si B no responde, comienza el proceso de reinicio. 3.- Trama REJ deteriorada. La pérdida de una trama REJ es equivalente al caso 1b.
Si se tiene un campo para los números de secuencia de k bits, (los números de secuenc tienen un rango de 2k), el tamaño máximo de la ventana estará limitado a 2 k-1. Si se transmiten datos en ambas direcciones, las mismas tramas de datos pueden serv para confirmar las tramas recibidas.
ARQ con rechazo selectivo
Sólo se retransmiten las tramas para las que se recibe una confirmación negativ denominada en este caso SREJ, o aquellas para las que el temporizador correspondiente expir Sin embargo, el receptor debe mantener una zona de memoria lo suficientemente grande pa almacenar las tramas tras una SREJ a la espera de la trama intermedia mal recibida. Ademá precisará de una lógica adicional para insertar en su lugar la trama recibida fuera de orden. E el emisor también se complicarán las cosas: debe poseer los mecanismos necesarios pa reenviar una trama fuera de orden (las reclamadas vía SREJ). Las circunstancias anterior hacen que este método sea menos utilizado que el ARQ con adelante–atrás–N. Para evit problemas adicionales de solapamiento, el tamaño de la ventana se limita a 2(k-1) .
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7 7.1 Redes conmutadas.
La transmisión de datos a larga distancia, se lleva a cabo a través de una red de nod intermedios de conmutación; esto también se utiliza a veces, para el diseño de redes LAN y MA conmutadas. Una característica de los nodos de conmutación es que el contenido de los dat no les incumbe, su objetivo es proporcionar el servicio de conmutación que traslade los datos d un nodo a otro, hasta alcanzar el destino final. Los dispositivos finales que desean comunicars se denominan estaciones. Las estaciones, pueden ser terminales, computadoras, teléfonos etc Los dispositivos que facilitan la comunicación se denominan nodos. Los nodos conectan entre sí mediante alguna topología formada por enlaces de transmisión. Cada estació se conecta a un nodo y a la colección de nodos se le llama red de comunicaciones . En las redes de comunicaciones conmutadas se establecen las siguient consideraciones:
1. Algunos nodos se conectan a otros nodos. Su única tarea será la conmutació interna de los datos. De igual manera, otros nodos tienen además una o m estaciones conectadas; éstos últimos además de sus funciones de conmutación, encargan de aceptar y repartir los datos desde y hacia las estaciones que tenga conectadas. 2. Los enlaces entre nodos están normalmente multiplexados, usando tan multiplexación por división de frecuencias (FDM) como por división de tiempo (TDM 3. Normalmente la red no esta completamente conectada, no hay un enlace direc entre cada posible pareja de nodos, aunque sí más de un camino posible entre cad dos estaciones.
7.2 Redes de conmutación de circuitos.
La comunicación utilizando conmutación de circuitos, implica la existencia de un cami dedicado entre dos estaciones. Este camino es una secuencia de enlaces conectados entre nod de la red. En cada enlace físico, se dedica un canal lógico para cada conexión. La comunicació por circuitos conmutados implica tres fases: Sign up to vote on this title Establecimiento del circuito . Antes de transmitir cualquier señal, se debe establec 1. Establecimiento Useful Not useful un circuito extremo a extremo (estación a estación). 2. Transferencia de datos . Tras el establecimiento del circuito, la información se pod transmitir desde la estación origen a la estación destino a través de la re
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Durante la transferencia, la información se transmite a la razón de datos establecida, s ningún retardo adicional, salvo el de propagación de la señal, siendo despreciable el retard introducido en cada nodo del camino. Ejemplos de redes de conmutación de circuitos son la red pública de telefonía, que es u conjunto de redes nacionales interconectadas, que ofrecen un servicio internacional. L centralitas privadas (PBX “private branch exchange”). Las redes privadas, que se utilizan pa dar servicio a una única empresa, o a varias, para así conectar sus dependencias. A pesar d sus inconvenientes, la conmutación de circuitos es una elección interesante tanto para redes área amplia como redes de área local.
7.3 Conceptos sobre conmutación.
Como ejemplo, una red diseñada entorno a un único nodo de conmutación consta de u conjunto de estaciones conectadas a la unidad central de conmutación. La central conmutación establecerá un camino dedicado entre cualquier par de dispositivos que quiera comunicarse. La parte central de todo sistema moderno es el conmutador digital. La funció del conmutador digital es proporcionar un camino para la señal de una forma transparen entre los dispositivos que estén conectados. Es decir, los dispositivos conectados deben cre que existe una conexión directa entre ellos. La conexión debe permitir transmisión fullduplex. El elemento de interfaz de red incluye las funciones y el hardware necesario pa conectar los dispositivos digitales a la red. Las líneas principales a otros conmutadores digital transportan las señales TDM y facilitan los enlaces para construir redes con varios nodos. La unidad de control realiza tres tareas: Establece las conexiones. Generalmente se realiza bajo demanda. Para establecer conexión, la unidad de control debe gestionar y confirmar la petición, determinar si destino está desocupado y construir un camino a través del conmutador. Mantenimiento de la conexión. La unidad de control debe mantener la conexió Debido a que el conmutador digital utiliza una aproximación por división en el tiemp éste procedimiento puede necesitar un control continuo de los elementos conmutación. Deshacer la conexión. La unidad de control debe deshacer la conexión, tanto respuesta a una solicitud generada por una de las partes, como por razones propias.
Una red bloqueante, es en la que es posible el bloqueo, es decir, en la que puede ocur que no se pueda establecer una conexión (a pesar de estar el destino desocupado), p estar todos los posibles caminos ya utilizados. Una red no bloqueante permite que tod las estaciones se conecten simultáneamente (por parejas).
Conmutación por división en el espacio. En un conmutador por división en el espacio las A rutas se establecen son físicamente independientes. Cada B conexión requiere el establecimiento de un camino físico a través del conmutador que se dedique exclusivamente a la C Sign up to vote on this title transferencia de señales entre los dos puntos finales. El bloque básico de un conmutador de este tipo consiste en Useful D Not useful una matriz de conexiones o puertas semiconductoras que E se habilitan o deshabilitan por la unidad de control. La F interconexión entre dos líneas es posible estableciendo su
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El número de puntos de cruce se reduce, aumentando la utilización de las líneas cruce. Hay más de un camino posible a través de la red para conectar los puntos finale aumentando así la seguridad
Una red multietapa necesita un sistema de control más complejo, los conmutador multietapa deben ser bloqueantes. La matriz de líneas de cruce en un conmutador de una so etapa es no bloqueante, es decir, siempre habrá un camino disponible para conectar un entrada a una salida. Un conmutador multietapa puede ser no bloqueante aumentando número o el tamaño de los conmutadores, aunque aumentará el coste.
Conmutación por división en el tiempo.
La conmutación por división en el tiempo implica la partición de la cadena de bits menor velocidad en fragmentos que compartirán una cadena de mayor velocidad con otr líneas de entrada. Los fragmentos se manipulan por la lógica de control para encaminar l datos desde la entrada hacia la salida. Una de las técnicas más sencillas pero a la vez más populares de conmutación p división en el tiempo es la denominada conmutación mediante bus TDM . Esta técnica se ba en la en la utilización de la multiplexación por división en el tiempo (TDM) síncrona. Técni que permite que varias cadenas de bits de baja velocidad compartan una línea de alta velocida Las entradas se muestrean por turnos. Las muestras en serie se organizan en ranuras subdivisiones temporales (canales) para formar la trama , que tendrá un número de ranur igual al número de entradas. Una ranura puede ser un bit un byte o cualquier bloque d longitud mayor. Como se conocen la fuente y el destino de los datos para cada ranura, no necesitan bits de dirección para cada ranura. Cada dispositivo se conecta al conmutador a través de una línea fullduplex . A cada lín de entrada se le asigna una ranura temporal. Durante la existencia de la ranura, la puerta esa línea se habilita, permitiendo así que una ráfaga pequeña de datos se dirija hacia el bu Mediante esa misma ranura, una de las otras puertas correspondientes a alguna línea de la líneas de salida se habilita. Los dispositivos conectados consiguen la operación fulldupl transmitiendo durante una ranura asignada y recibiendo durante otra. La ranura temporal de ser igual al tiempo de transmisión de la entrada más el retardo de propagación desde la entra a la salida a través del bus. Para mantener la duración de las sucesivas ranuras uniforme, define la longitud de la misma como el tiempo de transmisión más el retardo de propagación d extremo a extremo en el bus. La razón de datos en el bus debe ser lo suficientemente alta como para que las ranur completen el ciclo, y no perder información. La razón de datos real debe ser lo suficientemen alta como para tener en cuenta el tiempo invertido en la propagación. Para un conmutad bloqueante, no hay asignación fija de las líneas de entrada a las ranuras; la asignación se hac bajo demanda. La razón de datos en el bus dicta el número de conexiones que se pueden hac en un momento dado. El esquema de conmutación TDM puede admitir líneas con diferent razones de datos, asignando a cada línea, tantas ranuras como necesite para la velocidad d dispositivo. Por supuesto, sólo se pueden conectar líneas de la misma velocidad. Sign up to vote on this title
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8 8.1 PRINCIPIOS DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES
En la conmutación de circuitos, se ponen de manifiesto dos problemas: 1º) En u conexión típica de datos, la línea está desocupada la mayor parte del tiempo. Y 2º) Lo dispositivos transmisor y receptor, deben transmitir a la misma velocidad. Estos problemas, l aborda la conmutación de paquetes. En la conmutación de paquetes los datos se transmiten en paquetes cortos (100 octetos), si el mensaje es de mayor longitud, se trocea en una serie de paquetes. Cada paque además de datos incluye en una cabecera la información necesaria para alcanzar su destino e la red. En cada nodo, el paquete se recibe, se almacena temporalmente y se envía al siguien nodo. Frente a la conmutación de circuitos, la conmutación de paquetes presenta las siguient ventajas: La eficiencia de la línea es superior, ya que un mismo enlace puede ser compartid dinámicamente en el tiempo por varios paquetes. Los paquetes van formando una co y se transmiten por la línea tan rápidamente como es posible. Permite el intercambio de paquetes a diferentes velocidades, pues cada estación conecta a su nodo con su propia velocidad. You're enReading la red asePreview continúan aceptando las peticiones Cuando aumenta el tráfico conexión adicionales, si bien el retardo en la transmisión aumentará (en Unlock full access with a free trial. las peticiones adicionales). conmutación de circuitos, sin embargo, se rechazan Se puede hacer uso de prioridades. Cada nodo puede transmitir en primer lugar l paquetes de su cola que Download tienen mayor prioridad. With Free Trial
Técnica de conmutación Existen dos formas de tratar los paquetes que se encaminan a través de la red:
Datagramas : Cada paquete se trata de forma independiente, sin ninguna referencia a l
paquetes precedentes. Es decir, cada paquete puede seguir un camino diferente por la red. P tanto, no tienen por qué llegar al destino en el mismo orden en que se envían. Esta técnica ventajosa si sólo se desea enviar unos pocos paquetes ya que no existe la fase establecimiento de llamada. Tiene mayor flexibilidad, ante la congestión de una zona de la re los datagramas se enviarán siguiendo rutas alternativas. Si un nodo falla sólo se pierden l Sign up to vote on this title paquetes encaminados a través de él, no todos. algún paquete. Esto lo consigue Circuitos virtuales : Se fija una ruta previa al envío deUseful Not useful origen enviando primero un paquete especial de control llamado Petición de Llamada ( Request ). Este paquete “abre” una línea de conexión entre el emisor y el receptor. Si el recept acepta la conexión, éste envía un paquete de Llamada Aceptada (Call Accept ), que pasará p
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Los paquetes viajan más rápidamente al no ser necesaria una decisión encaminamiento para cada paquete. Inconvenientes: La fase de establecimiento de llamada consume tiempo. Menor flexibilidad: una vez aceptada la conexión, la ruta no se puede variar si produce una congestión de la red en una zona de paso del circuito virtual. Es menos segura: si un nodo falla, y pertenece al circuito virtual, se pierden todos l paquetes.
Tamaño del paquete
Cada paquete contiene una cabecera con información de control. Si el tamaño d paquete es demasiado grande el tiempo de transmisión aumentará ya que cada nodo debe esperar a recibir todo el paquete antes de poder reenviarlo al siguiente nodo. Si el paquete demasiado pequeño también se producirá un incremento del retardo, pues habrá much paquetes con sus correspondientes cabeceras, aumentando los retardos de procesamiento puesta en cola de los paquetes en cada nodo. Existe por tanto un compromiso entre amb tamaños, haciendo que exista un tamaño del paquete óptimo.
Comparación de las técnicas de conmutación de circuitos conmutación de paquetes Prestaciones :
En conmutación de circuitos existe retardo antes de que el mensaje pueda ser enviad Primero se transmite una señal de petición de llamada para fijar una conexión con el destino. la estación destino no está ocupada devuelve una señal de aceptación, durante la petición exis un retardo en el procesamiento de la ruta por cada nodo. Tras el establecimiento de la conexió el mensaje se envía como un únicoYou're bloque,Reading sin retardo en los nodos de conmutación. a Preview En la técnica de conmutación de paquetes mediante circuitos virtuales, un circui virtual es solicitado mediante un paquete de petición de llamada, lo que provoca un retardo e Unlock full access with a free trial. cada nodo. El circuito virtual se acepta mediante un paquete de aceptación de llamada. En es caso, la aceptación de llamada sufre retardo en los nodos aunque la ruta del circuito virtual es fijada, esto es debido a que el paquete es puesto cola en cada nodo y debe de esperar s Download With en Free Trial turno. Una vez establecido el circuito virtual, el mensaje se transmite en paquetes, con retard variables en cada nodo, que se incrementan con la carga. La técnica de conmutación de paquetes mediante datagramas no necesita establecimien de conexión, siendo más rápido en mensajes cortos que el uso de circuitos virtuales, y, quiz que la conmutación de circuitos. Sin embargo, como la ruta de cada datagrama individual decide de forma independiente, el procesamiento de cada datagrama en cada nodo puede s superior al de los circuitos virtuales. Otras características :
La conmutación de circuitos es esencialmente un servicio transparente, una vez que conexión ha sido establecida, y ofrece una velocidad de transmisión constante. En conmutació Sign up to vote on this title de paquetes aparecen retardos variables, de manera que los datos no se reciben de form Useful constante. Con la técnica de datagramas los datos se pueden recibir enNot un useful orden distinto al d envío. Una consecuencia adicional de la transparencia es que no se necesita coste adicion para proveer de conmutación de circuitos. Establecida la conexión los datos analógicos
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Circuito virtual externo, datagrama interno: la red maneja separadamente cad paquete, de manera que los paquetes correspondientes a un mismo circuito virtu siguen caminos diferentes, aunque son enviados en orden secuencial. Si es necesar la red almacena los paquetes para reenviarlos en el orden correcto. Datagrama externo, datagrama interno: cada paquete se trata de forma independien tanto desde el punto de vista del usuario como desde la red. Datagrama externo, circuito virtual interno: el usuario externo no ve ninguna conexió limitándose a enviar paquetes a lo largo del tiempo. La red establece una conexi lógica entre estaciones para el envío de paquetes pudiendo mantener la conexión pa futuras necesidades.
8.2 ENCAMINAMIENTO Características Los requisitos para la función de encaminamiento son:
Exactitud Sencillez Robustez. Capacidad de la red para enviar paquetes en caso de fallos y sobrecargas. Estabilidad. Puede encontrarse contrapuesta a la robustez, ya que las reaccion
súbitas a las sobrecargas de la red pueden provocar que algunos paquetes viajen e bucles. Imparcialidad. Favorecer o desfavorecer la transmisión de paquetes entre estacion cercanas. Optimización. También se encuentra contrapuesta con la imparcialidad, ya que u sistema óptimo posiblemente dará prioridad a los paquetes que se transmiten ent estaciones cercanas. Eficiencia. Involucra un costo de procesamiento en cada nodo así como un coste en transmisión. Dicho costeYou're debe Reading ser inferior a los beneficios obtenidos en robustez a Preview imparcialidad. Criterios de funcionamiento
Unlock full access with a free trial.
La selección de una ruta se basa generalmente en algún Download With Free Trial criterio de funcionamiento. Camino más corto: es el que pasa por el menor número de nodos, se minimiza consumo de recursos de la red. Camino de menor costo: a cada enlace se le asocia un costo, que podría representar capacidad de la línea, o el retardo en la cola asociada al enlace. Se elige el camino entre cad par de nodos de costo menor. Es más utilizado que el anterior, a causa de su flexibilidad. Instante y lugar de decisión (Son independientes).
Instante de decisión. Cuando la operación interna de la red se basa en datagramas, realiza una decisión individual de encaminamiento individual para cada paquete. En cambio, Sign up to vote on title los circuitos virtuales internos, la decisión sólo se realiza cuando se this establecen éstos. E sistemas más complejos los circuitos virtuales internos pueden con Usefulcambiar useful Notdinámicamente tiempo adaptándose a la situación actual de la red. Lugar de decisión. Se refiere al nodo o nodos en la red responsables de la decisión. E
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interés. Con el encaminamiento centralizado, el centro de control de red posee la información todos los nodos de la red. El tiempo de actualización de la información es función de la fuente de información y de estrategia de encaminamiento. Si la información usada es local, la actualización es continua que el nodo local conoce las condiciones locales actuales. Para las otras categorías de fuentes información (nodos adyacentes, todos los nodos), el tiempo de actualización es función de estrategia de encaminamiento, en la estrategia estática la información no se actualiza mientr no cambie la topología de la red. En la estrategia adaptable la información se actuali periódicamente para posibilitar la adaptación de la decisión de encaminamiento a l condiciones cambiantes de la red. Cuanto mayor sea la información disponible y más frecuentemente se actualice, mejor serán las decisiones de encaminamiento, aunque, eso sí, a costa de un consumo de los recurso de la red.
Estrategias de encaminamiento Encaminamiento estático
Se escoge una ruta para cada par de nodos fuente–destino en la red. Las rutas son fija mientras lo sea la topología de la red. Por lo tanto, el cálculo de los costes no se puede basar e el tráfico actual en la red, aunque podría estarlo en capacidad o tráfico esperados. Para s implementación se crea una matriz de encaminamiento central, almacenada, por ejemplo, en u centro de control de red. Esta matriz especifica para cada par de nodos origen–destino, identidad del siguiente nodo en la ruta. En cada nodo se almacena sólo la información que necesita para saber a que nodo envi el paquete dependiendo del destino final. Las tablas de encaminamiento se establecen almacenan en cada nodo, almacenando cada uno de ellos solamente una columna del director de encaminamiento. El directorio de cada nodo especifica el siguiente nodo para cada destin No existen diferencias entre el encaminamiento de datagramas y de circuitos virtuales. S mayor ventaja es la sencillez., tiene un buen funcionamiento en una red de carga estacionar You're Preview en la red. Se mejora si cada no pero le falta flexibilidad: no reacciona anteReading fallos ni acongestión tiene una especificación alternativa para aumentar la flexibilidad. Unlock full access with a free trial.
Inundaciones
No requiere el conocimiento de la información de toda la red. Un nodo fuente envía u Trial paquete a todos sus nodos vecinos,Download los cuales,With a su Free vez, lo envían por todas sus líneas de salid excepto por la que llegó. Para que el número de paquetes no crezca ilimitadamente, cada nod recuerda los paquetes retransmitidos y así ante la llegada de un paquete sólo lo retransmitirá no lo hizo antes. Otra solución es poner un campo contador de saltos, de manera que cada nod por el que pasa, lo disminuye en uno, y el que lo pone a cero, elimina el paquete. El paque siempre llega mientras halla al menos una ruta entre fuente y destino. Por lo tanto, se pue utilizar para enviar paquetes de alta prioridad. Al menos una copia del paquete habrá usa una ruta de salto mínimo. Todos los nodos, directa o indirectamente conectados al nodo fuen son visitados. Por lo tanto, se puede utilizar para propagar información importante (p. información de encaminamiento). Su inconveniente es que genera mucho tráfico en la red. Sign up to vote on this title Encaminamiento aleatorio Presenta, con menor tráfico, la sencillez y robustez la técnica de useful inundaciones. Cad Useful de Not nodo selecciona aleatoriamente la línea por la que enviará el paquete recibido. Se mejo asignando a cada línea una probabilidad, que puede estar basada en la velocidad d transmisión de cada línea. No requiere el uso de información de la red. Esta técnica de
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Para que el encaminamiento adaptable sea posible es necesario que los nod intercambien información. A más información intercambiada, mejor es la decisión encaminamiento, pero el coste y la carga adicional de la red también es mayor. Su inconvenientes son que la decisión de encaminamiento es más compleja por lo que aumenta el costo del procesamiento. Al aumentar el tráfico en la red, un exceso de rapidez de reacció puede ocasionar oscilaciones y congestión. A pesar de esto, son las más usadas por d razones: El usuario de la red percibe que las prestaciones aumentan con el uso de est técnicas. Esta técnica puede ayudar en el control de la congestión.
Basándonos en la fuente de información las estrategias de encaminamiento adaptable pueden clasificar en: Local.- la información se envía a través de la línea cuya cola ( Q ) es menor y cuya direcció (B i) sea correcta. Se minimiza Q +B i . No se suelen usar, ya que estos esquemas n explotan con facilidad la información disponible. Nodos adyacentes.- se dispone, además, de la información local de los nodos adyacentes Todos los nodos.- se dispone de la información referente a todos los nodos de la red.
Si la técnica es distribuida , la información es compartida entre los nodos directament En el caso centralizado , la información es librada a un nodo central, el cual diseña las rutas devuelve la información de encaminamiento a los nodos.
Ejemplos
Son estrategias de encaminamiento que fueron originalmente diseñadas para ARPANET Primera generación
El algoritmo de encaminamiento original era un algoritmo adaptable distribuido q hacía uso de la estimación de retardos como criterio de funcionamiento, basándose en un versión del algoritmo de Bellman-Ford. este algoritmo cada nodo mantiene dos vectores You'reEn Reading a Preview retardo. Periódicamente cada nodo intercambia su vector de retardo con sus vecinos. Los nod entonces pueden rechazar sus tablas y construir una nueva basándose en los vectores d Unlock full access with a free trial. retardo. El retardo de enlace estimado no es más que el tamaño de la cola para el enlace. A con la construcción de una tabla nueva el nodo favorece a las líneas con menores colas, lo qu equilibra la carga entre las líneas de salida. Dado el tamaño Download Withque Free Trial de la cola varia rápidamente, percepción distribuida de la ruta más corta puede cambiar con un paquete en tránsito, y pue provocar que el paquete se dirija a una zona de bajo transito en lugar de a su destino. Segunda generación.
Intenta solucionar los problemas anteriores. Su algoritmo es también adaptab distribuido en base al retardo como criterio de funcionamiento. El retardo se mide directamen se usa un sello de tiempo con el instante en que llegó el paquete. Cuando el paquete se envía graba el instante de salida. Cada 10 segundos se calcula el retardo promedio de cada línea salida. Si se producen cambios significativos se envía la información a los demás nodos p inundación. Su inconveniente es que los nodos buscan la ruta óptima para todos los destino produciendo conflictos. Tercera generación Sign up to vote on this title Intenta evitar las oscilaciones constantes entre rutas alternativas de descongestión. Useful useful aNot función de costo actúa, en condiciones de baja carga, de forma similar una métrica basada e el retardo. En carga alta una métrica basada en capacidad.
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enlace, LAPB (Protocolo Equilibrado de Acceso al Enlace), es un subproducto d protocolo HDLC. Capa de paquetes . Proporciona un servicio basado en circuitos virtuales externos.
Servicio de circuito virtual
El servicio de circuito virtual en X.25 ofrece dos tipos de circuitos virtuales: la llama virtual y el circuito virtual permanente. La llamada virtual es un circuito virtual establecid
dinámicamente usando una petición de llamada y una petición de liberación. encaminamiento de los paquetes dentro de la red no es visible al usuario. La secuencia d eventos es como sigue: 1. A solicita un circuito virtual a B mediante el envío de un paquete Petición Llamada (Call Request ) al DCE de A. El paquete incluye las direcciones fuente destino así como el número a usar en este nuevo circuito virtual. 2. La red encamina esta petición de llamada al DCE de B. 3. El DCE de B recibe la petición de llamada y envía a B un paquete de Llama entrante (Incoming Call ). Este paquete también contiene un número de circu virtual pero es diferente del fijado por A y está seleccionado entre los números local libres. 4. B indica la aceptación de la llamada mediante el envío del paquete Llama Aceptada (Call Accepted ), especificando el mismo número de circuito virtual que del paquete de Llamada Entrante. 5. El DCE de A recibe el paquete y envía el paquete Comunicación Establecida Connected ) a A. Este paquete tiene el mismo formato que el Llamada Aceptada con el número de circuito virtual original. 6. A y B se envían paquetes de datos y de control entre sí haciendo uso de su respectivos números de circuito virtual. 7. A (o B) envía un paquete Petición de Liberación (Clear Request ) para liberar You'reun Reading a Preview circuito virtual y recibe paquete Confirmación de Liberación ( Confirmation ). Unlock full access with free trial. 8. B (o A) recibe un paquete Indicación de aLiberación (Clear Indication ) y transm uno Confirmación de Liberación .
Download With Free Trial
El circuito virtual permanente es un circuito virtual fijo asignado en la red. transferencia de los datos se produce como con las llamadas virtuales, pero no son necesaria en este caso las llamadas de establecimiento y cierre.
Formato de paquete
Los datos de usuario se segmentan en bloques de tamaño máximo, añadiendo a cad bloque una cabecera de 24, 32 o 56 bits para formar un paquete de datos. La cabecera incluy 12 bits para especificar un número de circuito virtual (4 para el grupo y 8 para el nº de cana P(S) y P(R) se usan para el control de flujo y de errores. Signdeupcontrol, to vote on thisincluyen title La información de control se transmite en paquetes que el núme de circuito virtual, el tipo de paquete que identifica laUseful función de control particular, Not useful información de control adicional relacionada con esta función. Además de los tipos de paquet ya vistos X.25 utiliza otros: Paquete Interrupción (Interrupt ). Lo envía un DTE origen hacia un DTE destino c
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Pedro Pérez
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Multiplexación
Es, quizá, el servicio más importante de X.25. Un DTE puede establecer simultáneamen más de 4095 circuitos virtuales con otros DTE a través de la misma línea física DTE–DCE. DTE puede asignar internamente estos circuitos como le plazca. Los circuitos virtual individuales corresponden, por ejemplo, a aplicaciones, procesos o terminales. El enlace DTE DCE permite multiplexación fullduplex . Los números de circuito virtual, se distribuyen de la siguiente manera: El número cero se reserva para paquetes de diagnóstico comunes a todos los circuitos virtuales. A los circuitos virtuales permanentes, se les asignan numeraciones comenzando por el 1. Las llamadas entrantes (que provienen de la red), se les asignan los números más bajos, desde donde terminan los permanentes. Las llamadas entrantes, se comienzan a elegir con las numeraciones más altas.
Con esta división, se evita la elección del mismo número por parte del DTE y del DC para circuitos virtuales diferentes.
Control de flujo y de errores
Es básicamente idéntico al control de flujo realizado por el protocolo HDLC. Se usa u protocolo de ventana deslizante, donde cada paquete incluye un número de secuencia enviad P (S ), y un número de secuencia recibido, P (R ). La forma básica del control de errores es empleo de la técnica ARQ adelante–atrás–N. Las confirmaciones negativas son paquetes d control Rechazo (REJ, Reject ). Si un nodo recibe una confirmación negativa, retransmitirá You're Reading a Preview paquete especificado y todos los siguientes. Unlock full access with a free trial. Secuencias de paquetes
X.25 posibilita la identificación de secuencias contiguas Download With Free Trial de paquetes de datos, lo que conoce como secuencia completa de paquetes. Para especificar este mecanismo, X.25 define d tipos de paquetes: A que contiene el bit M =1 (existen secuencias completas de paquet adicionales) y el bit D =0 (el DTE receptor envía una confirmación extremo a extremo hacia DTE emisor, lo que representa una confirmación de la secuencia completa de paquetes) y es completo (con la máxima longitud de paquete permitida). B que es cualquier paquete distinto un paquete A. Una secuencia completa de paquetes consiste en cero o más paquetes A seguid de un paquete B.
Reinicio y Rearranque
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Son dos facilidades para la recuperación de errores: Useful Not useful Un reinicio , reinicia un circuito virtual. Se hacen cero los valores de la numeración paquetes, y se pierden los paquetes en tránsito. Es función del nivel superior el recuperar l paquetes perdidos. Tanto el DTE como el DCE, pueden solicitarlo mediante una Petición
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9 9.1 Arquitectura LAN Arquitectura del protocolo.
Los protocolos definidos específicamente para la transmisión en redes LAN y MAN trat cuestiones relacionadas con la transmisión de bloques de datos a través de la red. Según OS los protocolos de las capas superiores son independientes de la arquitectura de red y so aplicables a redes LAN, MAN y WAN. La capa inferior del modelo normalizado LAN (IEEE802) la capa física del modelo OSI, e incluye funciones como:
Codificación / decodificación de señales. Generación / eliminación de preámbulos (para sincronización). Transmisión / recepción de bits.
Además incluye una especificación del medio de transmisión y de la topología. Por encim de la capa física se encuentran las funciones asociadas a los servicios ofrecidos a los usuari LAN: En transmisión, ensamblado de datos en tramas con campos de dirección detección de errores. You're Reading a Preview En recepción, desensamblado de tramas, reconocimiento de direcciones y detecció de errores. Unlock access with aLAN. free trial. Control de acceso al medio defull transmisión Interfaz con las capas superiores y control de errores y flujo.
Download With Free Trial
Las funciones del último punto se agrupan en la capa de control de acceso lógico ( “Logical Link Control”) mientras que las funciones especificadas en los otros tres puntos tratan en una capa denominada control de acceso al medio (MAC). Todas ellas se agrupan la capa de enlaces de datos de OSI. Esta separación se debe a que la lógica necesaria para gestión de acceso al medio compartido no se encuentra en la capa de control de enla tradicional ya que el mismo LLC puede ofrecer varias opciones MAC. Los datos del usuario se transfieren al nivel LLC, que añade una cabecera de informació de control, dando lugar a una unidad de datos de protocolo LLC (PDU; “Protocol Data Unit La PDU de LLC se pasa a la capa MAC, que añade información de control al principio y final d paquete creando una trama MAC. Sign up to vote on this title
Topologías
Topología en bus y árbol.
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Topología en anillo.
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La red consta de un conjunto de repetidores unidos por cables punto a punto formand un bucle cerrado. Los enlaces son unidireccionales por lo que los datos sólo circulan en una direcció alrededor del anillo. Cada estación se conecta a la red a través de un repetidor. Los datos transmiten en tramas. Una trama que circula por en anillo pasa por las demás estaciones, d modo que la estación destino reconoce su dirección y copia la trama mientras la atraviesa. L trama sigue circulando hasta que llega a la estación de origen, donde es eliminada. Topología en estrella.
Cada estación está conectada a un nodo central a través de dos enlaces punto a punt uno para cada sentido. El nodo central puede trabajar de dos maneras: en modo difusión, en que una trama se retransmite a todos los enlaces de salida del nodo central, en cuyo caso e funcionamiento lógico es similar al de bus; o bien, puede funcionar el nodo central como u dispositivo de conmutación, una trama que entra en el nodo se almacena y se retransmite p un enlace a su destino.
Control de acceso al medio.
La función del protocolo de acceso al medio (MAC) es hacer un uso eficiente de capacidad de transmisión de la red. La técnica de control puede ser centralizada o distribuid En un esquema centralizado hay un controlador que concede el acceso a la red. En una r distribuida las estaciones realizan conjuntamente las funciones de control de acceso al medi Las ventajas del sistema centralizado son: Mejora del control por prioridades, rechazos y capacidad garantizada. You're en Reading a Preview Uso de lógica de acceso sencilla cada estación. Resuelve la coordinación distribuida entre las entidades paritarias. Unlock full access with a free trial.
Sus desventajas son: Si falla el nodo central falla toda la red Download With Free Trial El nodo central actúa como cuello de botella. Los sistemas distribuidos tienen sus pros y sus contras contrarios a los centralizados.
El tipo de control viene determinado por la topología, y es un compromiso entre cos prestaciones y complejidad. En general las técnicas de acceso al medio se pueden clasific como síncronos o asíncronos. En las tecnologías síncronas se dedica una capacidad a conexión (usado en conmutación de circuitos, por multiplexación por división de frecuencias multiplexación por división de tiempo). Estas técnicas no son óptimas en redes LAN y MAN que las necesidades son impredecibles. Es preferible disponer de la capacidadde form Sign up to vote this title asíncronas asíncrona (dinámica) en respuesta a las solicitudes inmediatas. Lasontécnicas pueden dividir en tres categorías: rotación circular, reservaUseful . y competición Not useful Rotación circular.
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Competición.
Técnica apropiada para el tráfico a ráfagas. No realiza el control que determina de qui es el turno; todas las estaciones compiten, por lo que esta técnica es de naturaleza distribuid Su principal ventaja es la sencillez de implementación y su eficiencia cuando la carga es baja moderada, aunque tiende a deteriorarse en carga alta. Formato de trama MAC.
La capa MAC recibe un bloque de datos de la capa LLC y debe realizar funcion relacionadas con el acceso al medio y la transmisión de datos. Como en otras capas, MA implementa estas funciones haciendo uso de una unidad de datos del protocolo (PDU), a la q se denomina trama MAC. El formato de la misma difiere en los distintos protocolos MAC en us en general el formato tiene los siguientes campos: Trama MAC
PDU LLC
Contol MAC
Dirección MAC origen
PDU LLC
1 octeto
1
1ó2
Variable
DSAP
SSAP
Control LLC
Información
Campos de dirección LLC
Dirección MAC destino
I/G
Valor DSAP
I/G= Individual/Grupo
C/R
CRC
Valor SSAP
C/R=Orden/Respuesta You're Reading a Preview
Unlock full access with a free trial.
PDU LLC con formato genérico de trama MAC Download With Free Trial
Control MAC: Contiene información de control del protocolo (p ej. un nivel prioridad). Dirección MAC de destino : Punto de conexión física MAC del destino de la trama. Dirección MAC de origen : Punto de conexión física MAC del origen de la trama. LLC: Datos LLC de la capa superior. CRC. Campo de comprobación de redundancia cíclica (conocido también como camp de secuencia de comprobación de trama, FCS). Es un código de detección de errores Sign up to vote on this title En la mayoría de los protocolos, la entidad de protocolo no sólo es responsable de Not useful detección de errores (mediante el CRC), sino tambiéndeUseful la recuperación de éstos. En l protocolos LAN, estas dos funciones se reparten entre las capas MAC y LLC.
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Pedro Pérez
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basados en HDLC ( control de enlaces de alto nivel; “High Data Link Control”). Existen tr posibles servicios para dispositivos conectados que usan LLC:
Servicio no orientado a conexión sin confirmación : es de tipo datagrama, es m
sencillo ya que no incluye mecanismos de control de flujo y de errores, y n garantiza la recepción de los datos. En la mayoría de dispositivos existe alguna cap superior o software encargado de cuestiones de seguridad. Servicio en modo conexión : Similar al ofrecido por HDLC. Se establece un conexión lógica entre dos usuarios, existiendo control de flujo y de errores. Servicio no orientado a conexión con confirmación : es una mezcla de l anteriores, Los datagramas son confirmados, pero no se establece conexión lógi previa.
El servicio no orientado a conexión sin confirmación requiere una mínima lógica, y es ú en dos situaciones. En primer lugar, en las que las capas superiores o software ofrecen seguridad y los mecanismos de control de flujo necesarios, con lo que se evita duplicidad, y e segundo lugar cuando el coste de establecimiento y mantenimiento de la conexión resul injustificado o contraproducente. El servicio en modo conexión puede utilizarse en dispositivos muy simples que dispon de poco software por encima de este nivel. El servicio no orientado a conexión con confirmación es útil en varias situaciones. Con servicio en modo conexión, el software de enlace lógico debe mantener algún tipo de tab conteniendo el estado de cada conexión activa, lo que no resulta adecuado si se deben mantener muchas tablas (si hay muchos destinos), y a pesar de ello se necesita garantizar recepción. Un ejemplo de utilización es en la gestión de alarmas en la que se necesi confirmación de la recepción de la señal pero el emisor no puede perder el tiempo en establec la conexión. Protocolo LLC.
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Como se diseñó después de HDLC tiene funciones similares, las principales diferenci son:
Unlock full access with a free trial.
LLC hace uso del modo de operación equilibrado asíncrono de HDLC para dar sopor a LLC en modo conexión. Se denomina operación de tipo 2, no se emplean los otr Download With Free Trial modos de HDLC. LLC presta servicio no orientado a conexión sin confirmación usando la PDU información no numerada (operación de tipo 1). LLC presta un servicio no orientado a conexión confirmado haciendo uso de dos PD no numeradas (operación de tipo 3). LLC permite multiplexación mediante los puntos de acceso al servicio LLC (LSAP).
Para la operación de tipo 1 se utiliza la PDU de información no numerada (UI) pa transmitir datos de usuario. No existe confirmación, control de flujo ni control de errore aunque existe detección de errores y rechazo en el nivel MAC. Signde up enlace to vote on titleentre dos SA Con la operación tipo 2 se establecen una conexión dethis datos LLC, previo al intercambio de éstos. El establecimiento de la conexión Not useful por parte d Useful se intenta protocolo de tipo 2 en respuesta a una solicitud de un usuario. Una vez establecida la conexió los datos se intercambian usando PDU de información como en HDLC. Las PDU de informació contienen los números de secuencia. Las PDU de tipo supervisor, se utilizan para el control d
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no es sencillo, ya que debe realizarse para todas las permutaciones de estaciones tomadas d dos en dos n×(n-1). En sistemas que hacen uso de señales de radiofrecuencia el problema más complejo debido a la posibilidad de interferencia . La solución más usual es la de dividir medio en segmentos más pequeños, en los que es posible el equilibrado entre pares usan amplificadores o repetidores entre segmentos.
Medios de transmisión para redes LAN en bus. Existen cuatro medios alternativos:
1. Par trenzado.- Proporciona instalaciones fáciles a 1 Mbps, pero no resulta práctico velocidades superiores por lo que se descartó hace tiempo. 2. Cable coaxial de banda base .- Hace uso de señales digitales. 3. Cable coaxial de banda ancha .- Señales analógicas a las frecuencias de radio televisión. 4. Fibra óptica.-
Sólo el coaxial en banda base ha conseguido un uso extendido, especialmente en l sistemas Ethernet e IEEE 802.3. Sin embargo, en la instalación, presenta varias limitacion frente al par trenzado en estrella o la fibra óptica.
Cable coaxial de banda base.
Una LAN o una MAN en banda base se define como una red que usa señalización digita usando codificación Manchester o Manchester Diferencial. La naturaleza de las señales digital es tal que el espectro de frecuencia del cable se ocupa enteramente, por lo que no es posib disponer de canales múltiples en el cable. La transmisión es bidireccional. Los sistemas bus e banda base pueden tener una extensión de unos pocos kilómetros, debido a que la atenuaci de la señal provoca la superposición de pulsos y un debilitamiento de la señal siendo inviable transmisión a largas distancias. You're Reading a Preview La mayor parte de los sistemas de cable coaxial en banda base usan un cable cuy fulldigitales access with a free trial. impedancia es de 50 ohmios, Las Unlock señales sufren reflexiones menos intensas y ofrece mejor inmunidad al ruido electromagnético a baja frecuencia en comparación con el cable de 7 ohmios usado en CATV. Como en cualquier sistema de transmisión, existe un compromiso ent Download With Free Trial velocidad, longitud del cable, número de tomas de conexión y características del cable componentes de transmisión / recepción. Para aumentar la longitud se pueden utilizar repetidores. El repetidor en bus no se u como punto de conexión de dispositivo (como sí se hacía en anillo), y es capaz de transmitir ambas direcciones, siendo transparente al resto del sistema.
9.3 LAN en anillo. Características de las LAN en anillo.
Sign to vote on this title Un anillo consta de varios repetidores, cada uno deupellos conectado a otros dos p líneas de transmisión unidireccionales formando un único camino cerrado. Para que el ani Not useful Useful funciones como una red de comunicaciones son necesarias tres funciones: inserció recepción y eliminación de datos, que son realizadas por los repetidores. Cada repetidor, además de servir como un elemento activo en el anillo, sirve como pun
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En el estado de escucha, cada bit recibido se retransmite con el retardo imprescindib para que el repetidor realice las siguientes funciones:
Búsqueda de cadenas patrones de bits. El repetidor debe conocer el formato de l paquetes para realizar la función de búsqueda. Captación de cada bit entrante y su envío a la estación conectada mientras continua con la retransmisión de cada bit. Modificación de un bit mientras circula.
El repetidor entra en estado de transmisión cuando tiene permiso de la red pa transmitir y la estación tiene datos que enviar. En este estado recibe bits de la estación y l retransmite por la línea de salida. Durante el periodo de transmisión pueden aparecer bits p la línea de entrada. Hay dos posibles situaciones: Los bits pueden ser del mismo paquete que se transmite. El repetidor los pasa a la estación para su comprobación. Si la estrategia de control permite la existencia de más de un paquete en el anillo, l bits pueden pertenecer a otro paquete, deben ser almacenados para su posteri retransmisión.
El estado de cortocircuito (by pass), que no es fundamental para el funcionamiento de red, si se activa, las señales atraviesan el repetidor sin más retardo que la propagación d medio. Este estado tiene dos ventajas, supone una solución al problema de la fiabilidad elimina el retardo de las estaciones que no están activas.
Fluctuación en la temporización.
En la transmisión en anillo la señal incluye una forma de sincronización (por ejemp Manchester Diferencial) con el fin de saber cuando hacer un muestreo de la señal de entra para obtener los bits de datos; y usar esta información en la retransmisión hacia el siguien You're Reading a Preview repetidor. La desviación en la obtención del sincronismo se conoce como fluctuación en temporización (“timer jitter ”). Unlock full access with a free trial. A medida de que cada repetidor recibe datos de entrada, emite una señal sin distorsió Sin embargo, no se elimina el error de temporización. De esta forma la anchura del pulso digit crece y se contrae de forma aleatoria a medida que las Download With Free Trialseñales viajan a través del anil acumulándose la fluctuación en la temporización. Este efecto acumulativo provoca la variaci de la longitud de bit en el anillo. La fluctuación en la temporización impone una limitación sobre el número de repetidor en el anillo. Existen dos técnicas para mejorarlo, una es incluir en cada repetidor un bucle cerrado fase (PLL), dispositivo que por realimentación minimiza la desviación entre un tiempo de bit y siguiente. La otra técnica consiste en usar una memoria temporal.
Problemas potenciales en el anillo.
Sign up to vote on this title La rotura de un enlace o fallo en un repetidor hace que la red entera deje de funcionar. useful Useful deNotlos instalación de un nuevo repetidor necesita la identificación dos repetidor topológicamente adyacentes. La fluctuación en la temporización debe ser solucionada. Adem de la necesidad de técnicas de eliminación de paquetes.
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El concentrador cableado del anillo permite una rápida recuperación ante un fallo en u cable o repetidor. A pesar de ello un fallo podría deshabilitar temporalmente toda la red. El rendimiento las fluctuaciones son una limitación práctica al número de estaciones en el anillo, ya que cad repetidor implica un incremento en el retardo. Además el uso de un único concentrador cableado conlleva una gran cantidad de cable.
Bus frente a anillo.
Para usuarios con gran número de dispositivos y necesidad de gran capacidad, el uso d una LAN de banda ancha en bus o árbol parece lo más adecuado. En cambio, la elección ent LAN banda base en bus o en anillo no está clara si las necesidades son moderadas. El sistema más sencillo es un bus de banda base, en él se usan tomas de conexió pasivas en lugar de repetidores activos, no necesitando puentes ni concentradores cablead complejos. La ventaja más importante del uso de un anillo es el empleo de enlaces de comunicació punto a punto. Este hecho tiene diversas implicaciones. Dado que la señal es regenerada en cada nod los errores en la transmisión son mínimos y se pueden cubrir mayores distancias que con b en banda base. Bus / árbol en banda ancha puede cubrir una distancia similar pero el uso d amplificadores en cascada con altas velocidades de transmisión puede provocar perdidas en integridad de los datos. En segundo lugar, el anillo se puede acomodar a enlaces de fibra óptic que presentan velocidades muy altas y excelentes características de inmunidad a interferenci electromagnéticas. Finalmente la electrónica y mantenimiento de líneas punto a punto son m sencillas que para líneas multipunto.
9.4 LAN en estrella. You're Reading a Preview LAN en estrella con pares trenzados. Unlock full access with a free trial.
A pesar del creciente interés de las redes LAN en bus con pares trenzado, estas LA presentan una serie de inconvenientes con respecto a las LAN con cable coaxial. El mayor cos del cableado de una LAN es la instalación del With mismo, porTrial lo que no tiene mucha repercusión Download Free el coste total el uso de cable trenzado o coaxial. Además el cable coaxial ofrece una may calidad de señal y, por tanto, pueden existir más dispositivos en distancias mayores pa velocidades de datos superiores que con par trenzado. La gran ventaja es que el cable telefóni que se encuentra ya instalado, lo que presenta una serie de ventajas en el desarrollo de un LAN: 1. No existe prácticamente coste en instalación ya que se dispone del cable. 2. Dada la imposibilidad de prever los lugares donde será necesario el acceso a la red, instalación de cable coaxial es inviable para todos los despachos, por lo que quedarían zona sin cubrir. Sin embargo todos los despachos HHUB disponen de una toma de Sign up to vote on this title teléfono. Useful Not useful El elemento central de una LAN en estrella es
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produce colisión. Dentro de la configuración pueden ponerse en cascada varios centros; de forma qu existe un centro principal (HHUB) y uno o más centros secundarios (IHUB). Cada centro pued ser una mezcla de estaciones y otros centros conectados con él por debajo. El centro princip realiza las mismas funciones que en una configuración de centro único. En un cent intermedio cualquier señal de entrada de abajo se transmite hacia el nivel superior, cualqu señal de arriba se replica en las salidas al nivel inferior. Es decir, tiene las características d bus lógico.
Estrella de fibra óptica.
Una de las primeras soluciones para este tipo de LAN fue el conector de estrella pasiv Éste se fabrica mediante la fusión de varias fibras ópticas. Cualquier luz de entrada a una d las fibras en un extremo del conector se divide entre ellas, y sale por todas las fibras del ot lado. Para formar la red, cada dispositivo se conecta al conector mediante dos fibras, una pa transmitir y otra para recibir. Todas las fibras de transmisión entran al conector por un lado, todas las fibras de recepción salen por el otro. Así la topología corresponde a una estrella pe actúa como un bus, es decir, la transmisión de una estación se recibe por todas y existe colisió si dos estaciones intentan transmitir. Existen dos métodos de fabricación de conectores estrella: el conector fundido bicónico el conector de mezcla de varillas. En el primero las fibras se juntan formando un haz. conjunto de fibras se calienta en un punto y se dispone en una estructura cónica. El método d varillas mezcladas se inicia de la misma forma pero posteriormente se corta el cono por la par estrecha y se inserta por fusión una varilla entre los extremos cortados. Esta técnica permite un talle menos estrecho y es más sencilla de fabricar. Los conectores de estrella pasivos comerciales admiten decenas de estaciones en un rad aproximado de un kilómetro. Esta limitación viene impuesta por las pérdidas en la red. atenuación es debida a:
Perdidas en el conectorYou're óptico. Los conectores que unen los segmentos de cabl Reading a Preview tienen una pérdidas de entre 1 y 1’5 dB. La atenuación en el cable va desde loswith 3 hasta Unlock full access a free los trial.6 dB por kilómetro. División de potencia en el conector. El conector divide por igual la potencia óptica d un camino de transmisión entre todos los caminos de recepción. En decibelios Download With Free Trial pérdida en cualquier nodo es 10 logN, siendo N el número de nodos.
Centros y Conmutadores. Hemos usado el término de centro , para referirnos a distintos tipos de dispositivos. distinción más importante es entre un centro compartido, y un centro de LAN conmutada.
Un centro compartido puede ser simplemente un BUS común a todas las estaciones, un centro compartido en el que converjan todas las estaciones. Esta segunda opción, tienen ventaja de aprovechar el cableado de un edificio y la capacidad de aislar las estaciones en m Sign up to vote on this title funcionamiento. Sin embargo, en ambos casos, solo una estación puede transmitir a la ve limitándose la velocidad a la capacidad total del bus. Useful Not useful
Se pueden mejorar las prestaciones mediante el uso de un centro de conmutación: un trama procedente de una estación, es retransmitida únicamente a la estación de destino. D
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10 10.1 Ethernet y Ethernet de Alta velocidad (CSMA/CD). Control de acceso al medio en IEEE 802.3
El funcionamiento de CSMA/CD, se entiende mejor viendo los esquemas a partir de l que evolucionó. Precursores.
Las técnicas de acceso múltiple sensible a la portadora con detección de colision (CSMA/CD, “Carrier Sense Multiple Acces with Collision Detection”) y sus precursoras son acceso aleatorio ya que no existe un tiempo preestablecido para la transmisión de l estaciones y de competición de las estaciones para conseguir tiempo en el medio. La primera técnica desarrollada para redes de radio, ALOHA, supone una auténti disputa entre estaciones. Cuando una estación dispone de una trama a transmitir lo hac después escucha el medio durante un tiempo igual al retardo de propagación de ida y vuelta través de la red, más un pequeño incremento fijo de tiempo. Si durante este tiempo la estació no oye una confirmación lo vuelve a intentar, varios intentos desiste. Una estació You're Reading atras Preview receptora determina si una trama recibida es correcta examinando un campo de secuencia comprobación de trama. Si la trama esfull válida la adirección Unlock accessywith free trial. de destino en la cabecera de trama coincide con la de la receptora la estación envía una confirmación. Si la estació receptora decide que la trama no es válida la ignora. Cuando dos estaciones emite simultáneamente sus tramas se produce colisión ALOHA Download With.Free Triales muy sencillo, motivo por el qu tiene puntos débiles, el número de colisiones crece con la carga, tiene una utilización máxim del canal de un 18%. Para mejorar la eficiencia se desarrolló una modificación, ALOHA ranurada. En es esquema organiza el tiempo del canal en ranuras uniformes de tamaño igual al tiempo transmisión de la trama, necesitando que las estaciones estén sincronizadas. La transmisió sólo se permite al comienzo de una frontera de ranura. Las tramas que se solapen lo hará completamente, incrementando la utilización máxima del sistema hasta un 37%. Con el fin de mejorar las prestaciones se desarrolló la técnica de acceso múltiple sensib a la portadora (CMSA). Con CMSA, una estación que desea transmitir escucha primero el med para determinar si hay otra transmisión en curso. Si el medio se está usando, la estació espera, si no transmite. Puede suceder que se produzcaSign colisión entre o más estacione up to vote ondos this title para evitarlo, cada estación aguarda una cantidad de tiempo razonable después de transmi Useful Not useful en espera de confirmación, si no le llega, supone que ha habido colisión y retransmite la tram Esta estrategia es efectiva en redes cuyo tiempo promedio de transmisión de trama es may que el de propagación. El uso de CMSA mejora las prestaciones de ALOHA, la utilizació
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4. Tras la señal de interferencia se espera un tiempo aleatorio (doblándose el tiempo espera en cada intento) y se comienza de nuevo el intento con el paso 1.
La capacidad desaprovechada con CMSA/CD se reduce al tiempo que se tarda e detectar la colisión. Una regla importante de estos sistemas es que la trama debe ser suficientemente larga como para detectar la colisión antes de que termine la transmisión. Si usan tramas cortas, no se produce la detección de la colisión. La implementación de la técnica CMSA/CD para bus en banda base o para topología e estrella es la misma con pequeñas diferencias en la forma de detectar la portadora y la colisiones. Trama MAC
La trama del protocolo 802.3 consta de los siguientes campos:
Preámbulo: El receptor usa un patrón de 7 bits para establecer la sincronización nivel de bit. Delimitador de comienzo de trama (SFD) , secuencia que indica el comienzo de trama real y posibilita que el receptor localice el primer bit del resto de la trama. Dirección de destino (DA) , especifica la(s) estación(es) a la(s) que va dirigida la tram Dirección de origen (SA) , especifica la dirección que envía la trama. Longitud del campo de datos LLC (el máximo, excluyendo el preámbulo y el FCS, 1.518 octetos). Datos LLC, unidad de datos suministrada por LLC. Relleno, octetos añadidos que aseguran una longitud de trama para la detección d colisión, técnica CD. Secuencia de comprobación de trama (FCS) . CRC de 32 bits de todos los camp excepto de preámbulo, SFD y FCS.
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Especificaciones IEEE Unlock 802.3 a 10 Mbps (Ethernet) full access with a free trial.
El comité IEEE 802.3 ha desarrollado una notación concisa con el fin de distinguir l diferentes implementaciones posibles: Download With Free Trial
Especificación del medio 10BASE5
Se basa directamente en Ethernet, especifica el uso de cable coaxial de 50 ohmios señalización digital Manchester. La longitud máxima de un segmento de cable es de 500 metro La longitud de la red se puede ampliar mediante repetidores, un repetidor no aísla un segmen de otro en la gestión de colisiones. La normalización admite hasta cuatro repetidores, lo que d una longitud máxima de 2.5 kilómetros. Sign up to vote on this title Especificación del medio 10BASE2
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Not useful
Se crea para reducir costes con respecto a 10BASE5 en redes LAN de ordenador personales. Utiliza cable coaxial de 50 ohmios y señalización Manchester, una longitud máxim
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Especificación del medio 10BASE-F
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Permite al usuario aprovechar las características de distancia y transmisión de la fib óptica. La normalización contiene tres especificaciones: 10-BASE-FP (pasivo): topología en estrella pasiva para interconectar estaciones repetidores con 1 Km por segmento como máximo. 10-BASE-FL (enlace): define un enlace punto a punto que puede ser usado pa conectar estaciones o repetidores en una distancia máxima de 2 Km. 10-BASE-FB (núcleo): define un enlace punto a punto que puede usarse pa conectar repetidores en 2 Km como lo máximo. En las tres especificaciones se usan dos fibras ópticas para cada enlace y en todas ell se hace uso de código Manchester
Especificaciones IEEE 802.3 a 100 Mbps (Ethernet a alt velocidad). 100BASE-X
Se consigue una velocidad de transmisión de 100 Mbps mediante transmisión a través un único enlace (par trenzado individual, fibra óptica individual). Necesita un esquema codificación de señal efectivo y eficiente. Se eligió el de FDD, denominado 4B/5B-NRZI. La designación 100BASE-X incluye d especificaciones de medio físico, una para par trenzado (100BASE-TX), y otra para fib (100BASE-FX).
100BASE-TX utiliza dos pares de cable de par trenzado, uno para la transmisión y ot para la recepción. Se permiten tanto STP como UTP de clase 5, usa un esquema señalización MLT-3. 100BASE-FX utiliza dos fibras ópticas, una para transmitir y otra para recibir, convier You're Reading a Preview la secuencia de código en señal óptica mediante modulación de intensidad. 100BASE-T4
Unlock full access with a free trial.
Utiliza un cable de clase 3 deDownload baja calidad, y opcionalmente de clase 5, está pensada pa With Free Trial reutilizar las instalaciones existentes en los edificios de oficinas. La secuencia de datos se divi en tres secuencias distintas, cada una de ellas con una velocidad de transmisión efectiva d 33,33 Mbps, usa cuatro pares trenzados, de modo que los datos se reciben y se transmiten p tres, dos de los pares se deben configurar para transmisión bidireccional.
Gigabit Ethernet
Esta solución, es la misma que la adoptada en Fast Ethernet. Se sigue usando tanto protocolo CSMA/CD, como el formato de sus predecesores a 10 Mbps y 100 Mbps. E Gigab compatible con 10BASE-T y 100BASE-T, facilitando Sign la migración. up to vote onLa thistecnología title Ethernet ha crecido, debido a la gran adopción de 100BASE-T, lo que provoca cantidad Useful Not useful enormes de tráfico en las líneas troncales. Capa de acceso al medio.
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1000BASE-CX: Proporciona enlaces de 1 Gbps utilizando latiguillos de cobre
menos de 25 metros 1000BASE-T: Usa cuatro pares no apantallados tipo 5, para conectar dispositiv separados hasta 1000 m.
10.2 Anillo con paso de testigo y FDDI.
El protocolo MAC más usual en anillos es el de paso de testigo. Examinaremos d normalizaciones que lo utilizan: IEEE 802.5 y FDDI.
CONTROL DE ACCESO AL MEDIO EN IEEE 802.5 Protocolo MAC.
La técnica de anillo con paso de testigo se basa en el uso de una trama pequeñ denominada testigo (“token”), que circula cuando las estaciones están libres. Cuando un estación desea transmitir toma el testigo cambiando uno de sus bits, lo que le convierte en un secuencia de comienzo de trama, la estación añade y transmite el resto de campos requerid en la construcción de una trama.
Cuando una estación toma el testigo y comienza a transmitir el resto de estaciones q quieran transmitir deben de esperar. La trama en el anillo realiza una vuelta completa y absorbe en la estación transmisora, que inserta el testigo de nuevo en el anillo cuando cumple una de las dos condiciones siguientes: La estación ha completado la transmisión de su trama. Los bits iniciales de la trama transmitida han vuelto a la estación, después de un vuelta.
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Si la longitud del anillo es menor que la longitud de la trama, la primera condici Unlock fullimplica access with trial.instante de tiempo sólo una tram implica la segunda; la segunda condición quea free en un estará en el medio y sólo una estación puede transmitir, simplificando la detección de errore condición que se relaja en determinadas circunstancias. With Freees Trial Si la carga es baja, el anilloDownload con paso de testigo ineficiente ya que una estación deb esperar el testigo antes de transmitir aunque las demás no transmitan. En situaciones de carg alta el anillo funciona como la técnica de rotación circular (“round-robin”), que es eficiente equitativa; ofreciendo un control de acceso flexible. La principal desventaja de este sistema son los altos requisitos de mantenimiento, perdida del testigo en el medio impide la utilización del anillo. La duplicidad del testigo presen problemas similares, se debe de seleccionar una estación monitora que asegure que sólo hay u testigo y que reinserte uno libre en caso necesario. Trama MAC.
Sign up to vote on this title Consta de los campos siguientes: Not useful JK0JK000, don Usefulde la trama. Delimitador de comienzo (SD).- Indica el comienzo J y K son símbolos de “no datos”, (violación del código). Control de acceso (AC).- Tiene el formato PPPTMRRR, donde PPP y RRR son l
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Una estación que desea transmitir espera el testigo, la estación toma el testigo activand el bit de testigo en el campo de control de acceso (AC). Los campos de delimitador del comien (SD) y de control de acceso (AC) funcionan como dos campos de la trama transmitida. L estación transmite las tramas, si son muchas expira el contador de posesión de testigo. Cuand el campo AC de la última trama transmitida vuelve, la estación desactiva el bit de testigo añade un campo de delimitador de fin (ED), lo que da lugar a una inserción de testigo en anillo. Las estaciones en modo recepción, escuchan el anillo y pueden comprobar las tramas qu pasan, activando el bit E, en caso de que detecten error. La estación transmisora al examin los bits de la trama que retorna, puede distinguir tres resultados: 1. La estación destino no existe o no está activa ( bit A=0 y bit B=0) 2. La estación destino existe pero la trama no se copió ( A=1, B=0). 3. Trama recibida (A=1, B=1). Prioridad en redes con paso de testigo.
Se admiten ocho niveles de prioridad, mediante dos campos de tres bits, en cada tram de datos y de testigo, un campo de prioridad y otro de reserva. Se usan las siguientes variables Pf = prioridad de trama para la transmisión de una estación. Ps = prioridad de servicio; prioridad de testigo actual. Pr = valor de Ps contenido en el último testigo recibido en esta estación. Rs = valor de reserva del testigo actual. Rr = mayor valor de reserva en las tramas recibidas en esta estación durante la rotación
del último testigo. El esquema funciona como sigue:
1. Una estación que desee transmitir debe de esperar un testigo con Ps ≤ Pf . a Preview 2. Mientras una estación You're espera, Reading puede reservar un futuro testigo con su nivel prioridad, siempre y cuando el campo de prioridad de la trama sea menor (Ps < Pf ), lo que bor cualquier petición con menos prioridad. Unlock full access with a free trial. 3. Cuando una estación coge el testigo, activa el bit de testigo para transmitir una tram de datos, pone el campo de reserva de la trama a 0 y no altera el campo de prioridad Download Withde Free Trial 4. Tras la transmisión de una o más tramas datos, la estación emite un nuevo testigo
Para evitar que el testigo quede siempre con la prioridad mayor, lo que inhibiría a l estaciones de baja prioridad para transmitir, una estación que sube la prioridad debe record la prioridad anterior para restaurarla en el momento adecuado. Cada estación utiliza dos pil para implementar este mecanismo, una para reservas y otra para prioridades.
En resumen: una estación que tiene que transmitir una trama con prioridad superior la de la trama actual puede reservar el siguiente testigo con su nivel de prioridad mientras pas la trama. Cuando se emite el siguiente testigo, éste debe tener el nivel de prioridadreservad up tode vote on thisque title éste pasa a Las estaciones con prioridad menor, no pueden coger el Sign testigo, manera estación que lo reservó, o a una estación intermediacon prioridad igual o superior a Useful useful Not reservada. La estación que actualiza el nivel de prioridad es responsable de volverlo decrementar.
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Anillo con paso de testigo dedicado.
Esta opción (DTR.- Dedicated Token Ring), se usa en topologías en estrella, en las que concentrador (hub ), funciona no solo como un retransmisor de bits, sino como un nodo conmutación, es decir, un retransmisor de tramas tal que cada enlace desde el concentrador las estaciones es un enlace dedicado con acceso inmediato: no se usa paso de testigo.
Especificación de la capa física de IEEE 802.5
Se fija un máximo para el tamaño de las tramas de 4.550 octetos a 4 Mbps y de 18.20 octetos a 16 y 100 Mbps. A 4 y 16 Mbps se usa codificación Manchester Diferencial. En el ca de fibras ópticas, la señal codificada con Manchester Diferencial, se transmite usando un señalización on-off. A 100 Mbps, se adopta la especificación (incluso la señalización), d Ethernet a 100 Mbps.
CONTROL DE ACCESO AL MEDIO EN FDDI
FDDI es un esquema en anillo con paso de testigo diseñado para aplicaciones LAN MAN. Existen varias diferencias para admitir la alta velocidad de transferencia de datos de FD (100 Mbps). Trama MAC.
Una trama distinta de una de testigo consta de los campos:
Preámbulo: sincroniza la trama con el reloj de cada estación. Delimitador de comienzo (SD). Tiene el formatoade bits CLFFZZZZ, C indica si la trama Control de trama (FC). You're Reading Preview síncrona o asíncrona; L indica el uso de direcciones de 16 ó 48 bits; FF indica si una trama LLC, de control MAC reservada. Entrial. las tramas de control los restantes Unlock fulloaccess with a free bits indican el tipo de trama de control. Dirección de destino (DA). Download With Free Trial Dirección origen (SA). Información: Contiene datos DLL o información relacionada con una función d control. Secuencia de comprobación de trama (FCS). CRC de 32 bits referente a los camp FC, DA, SA, y de información. Delimitador de fin (ED). Contiene un símbolo de no datos (T) y marca el final de trama sin contar el campo FS. Estado de trama (FS): contiene los indicadores de detección de error (E), direcci reconocida (A) y trama copiada (C). Sign up to vote on this title Una trama de testigo consta de los campos: Useful Not useful Preámbulo Delimitador de comienzo . Control de trama
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2. En FDDI, una estación que ha transmitido tramas de datos libera un nuevo testigo e cuanto completa la transmisión, incluso si no ha empezado a recibir su prop transmisión (igual que en la opción de liberación de testigo de 802.5). Dada la al velocidad, es ineficiente esperar su propia trama.
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Debido a estas diferencias, puede ocurrir que en un mismo instante, existan vari tramas en circulación en el anillo. Cuando la estación transmisora absorbe una trama emitida previamente pue diferenciar tres situaciones: Estación inexistente o inactiva. Estación existente trama no copiada. Trama copiada.
Cuando se absorbe una trama, se pueden examinar los indicadores de estado (E, A y del campo de estado de trama (FS) para determinar el resultado de la transmisión. Si descubre un error la entidad de protocolo MAC no intenta la retransmisión, informa a LLC. E responsabilidad de éste o de algún protocolo de capa superior tomar una acción correctiva. Reserva de capacidad.
La reserva de prioridad no es utilizable en este estándar, debido a que se libera un testi antes de recibir la propia trama. El esquema de reserva de prioridad en FDDI persigue admisión de una mezcla de tráfico continuo y a ráfagas. Para ello se definen dos tipos de tráfico: síncrono y asíncrono. Cada estación reser una parte de la capacidad total (puede ser cero); las tramas que transmite durante ese tiem se denominan tramas síncronas. Cualquier capacidad no reservada, o reservada pero no usad se encuentra disponible para la transmisión de tramas adicionales, denominadas tram asíncronas. Se define un tiempo de rotación del testigo objeto (TTRT), para el que cada estaci almacena el mismo valor. A algunas o a Reading todas lasa estaciones You're Preview se les proporciona una reserv síncrona (SA), que puede diferir entre estaciones, la reserva debe ser tal que: Unlock full access with a free trial.
DMax + FMax + Tiempo de testigo + Σ SAi
≤
TTRT
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donde
SAi = reserva síncrona para la estación i DMax = Tiempo de propagación de una vuelta en el anillo FMax = Tiempo necesario para transmitir una trama de longitud máxima (4.50
octetos). Tiempo de testigo = Tiempo necesario para la transmisión de un testigo
La asignación de valores de la reserva síncrona depende de un protocolo de gestión d estación que implica el intercambio de tramas de gestión de estación. Inicialmente, ca estación tiene una reserva nula y debe solicitar un cambio de ésta. La aceptación de reser síncrona es opcional. Una estación que no admite reserva puedetransmi Sign upsíncrona, to vote on sólo this title tráfico asíncrono. Todas las estaciones tienen el mismo valordeUseful TTRT y Not un useful valor SAi asigna independientemente para cada estación. En cada estación se mantienen variables para funcionamiento del algoritmo de reserva de capacidad:
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Después la estación puede transmitir con las siguientes reglas:
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1. Puede transmitir tramas síncronas durante un tiempo SAi. 2. Después de transmitir todas las tramas síncronas, se habilita THT. La estación puede transmitir tramas asíncronas si THT >0. Si el testigo llega tarde, LC se pone a 0 y TRT sigue decrementando. La estación transmite tramas síncronas durante un tiempo SAi, no pudiendo transmitir ninguna asíncrona. Este esquema está diseñado para asegurar que el tiempo entre testigos es del orden de TTRT o menor, de este tiempo una cantidad específica está disponible para el tráfico síncrono, quedando cualquier exceso de capacidad para el asíncrono.
En pseudo código sería: TRT = TTRT LC = 0
repetir
TRT - - (*decrementar*) Si TRT #0 Entonces TRT = TTRT; LC + + ( Incremen Si LC=2 Entonces
Testigo perdido Si no Si Recibo testigo Entonces Si LC # 0 Entonces THT = TRT TRT=TTRT
Transmitir tramas síncronas THT—
Mientras THT#0 Transmitir así Si no LC =0 Transmitir tramas asín
Especificación de la capa física en FDDI. You're Reading a Preview
El estándar FDDI especifica una topología en anillo operando a 100 Mbps. Se incluy dos medios fibra óptica (con codificación 4B/5B-NRZI) y par trenzado (con codificación MLT-3 Unlock full access with a free trial. El par trenzado se especifica con dos medios: par trenzado no apantallado de clase 5 de 10 ohmios y par trenzado apantallado de 150 ohmios.
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11 11.1 Funcionamiento de los puentes.
Los primeros diseños de puentes fueron ideados para la interconexión de redes de ár local (LAN) que hacen uso de protocolos idénticos en las capas físicas y de acceso al medio, p lo que el volumen de procesamiento necesario en el puente es mínimo. A pesar de que se h desarrollado puentes que operan entre redes LAN con diferentes protocolos MAC, los puent siguen siendo más sencillos que un dispositivo de encaminamiento. El uso de varias LA conectadas por puentes, en lugar de una gran LAN se justifica por:
Fiabilidad: La conexión de todos los dispositivos de procesamiento de datos en un sola red tiene como peligro que un fallo en la red imposibilite todas l comunicaciones entre dispositivos. Usando puentes la red se divide en unidad autocontenidas. Prestaciones: Cuando en una LAN o MAN aumenta el número de dispositivos o longitud del medio decrecen sus prestaciones. Varias pequeñas LAN pueden ofrec mejores prestaciones con un correcto agrupamiento de dispositivos. You're Reading a Preview Seguridad. Es deseable mantener diferentes tipos de tráficos con diferent necesidades de seguridad y en medios físicamente separados. Simultáneamente, l Unlock full access with a free trial. diferentes usuarios con diferentes niveles de seguridad deben poder comunicars Esto se consigue con múltiples LAN. LAN para dar soporte Geografía. Se precisan dos Download With Free Trial a dispositivos agrupados en d lugares geográficamente distantes, estas se conectan con un puente.
Funciones de los puentes. Un puente entre dos redes LAN, A y B tiene las siguientes funciones:
Lectura de las tramas transmitidas hacia A y aceptación de las dirigidas a B. Retransmisión de las tramas hacia B mediante el protocolo de acceso al medio de e red. Sign up to vote on this title El mismo proceso para el tráfico de B a A. Useful Not useful El diseño de un puente tiene como aspectos importantes:
1. El puente no modifica el contenido o formato de las tramas que recibe ni las encapsu
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La arquitectura del protocolo para puentes MAC ( Control de Acceso al Medio) especifica IEEE802.1D, que además sugiere formatos para la administración global de u conjunto de direcciones de estaciones MAC a través de múltiples LAN. En la arquitectura 802 la dirección final o de estación se establece en el nivel MA siendo por tanto este el nivel donde un puente puede realizar su actividad. El puente se limita capturar tramas MAC, almacenarlas temporalmente, y retransmitirlas sobre la otra LAN. E cuanto a la capa LLC, existe diálogo entre entidades paritarias en las dos estaciones finales, n conteniendo el puente esa capa, dado que su única misión es la retransmisión de tramas MAC
Usuario LLC MAC Física
LAN
MAC Física Física
LAN
Usuario LLC MAC Física
Un puente de retransmisión MAC no está limitado al uso de un único puente qu conecta dos LAN adyacentes. Si las LAN están distanciadas se pueden conectar por dos puent intercomunicados. Esta conexión entre puentes, puede ser un enlace punto a punto, o u conexión a través de una red de conmutación de paquetes de área amplia. En este caso cuand un puente captura una trama MAC, le añade una cabecera de capa de enlace para transmitir a través del enlace hacia el otro puente. El puente destino elimina estos campos de enlace transmite la trama MAC original a la estación de destino.
11.2 Encaminamiento con puentes
En general, el puente debe de tener capacidad de encaminamiento, de modo que cuan reciba una trama debe decidir si You're retransmitirla oa no. Si se encuentra conectado a dos o m Reading Preview redes, debe decidir si retransmitir o no la trama, y en su caso, a través de qué LAN deb hacerlo. Además, la capacidad de Unlock encaminamiento debe tener full access with a free trial. en consideración la configuraci de interconexión entre redes y puede requerir que sea alterada dinámicamente. La posibilidad de que el puente conozca la identidad de cada estación resulta inmanejab cuando la configuración es extensa. Además del gran esfuerzo Download With Free Trial que supondría la actualización los directorios de localización de estaciones a medida que se incorporan o eliminan de la LA La capacidad de encaminamiento se facilita si todas las direcciones del nivel MAC incluyen u campo de red y otro de estación. Bajo esta suposición existen las siguientes estrategias d encaminamiento:
Encaminamiento estático.
Es la técnica de encaminamiento más sencilla y usada, resulta adecuada para un núme pequeño de redes LAN y para interconexiones relativamente estables. El uso de puentes en es técnica selecciona una ruta para cada par de redes LAN Signorigen-destino up to vote on thisinterconectadas. title existen rutas alternativas entre dos LAN, se selecciona generalmente aquella con menor núme Useful se Not useful cuando de saltos. Las rutas son estáticas, fijas, o sólo cambian produce un cambio en topología de la configuración. El diseño de encaminamiento estático para una red se basa en una matriz
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Retransmisión de tramas, aprendizaje de direcciones y mecanismos para evitar bucles.
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Retransmisión de tramas.
En este esquema, un puente mantiene una base de datos de retransmisión para ca puerto de conexión a una LAN. Una estación se asocia con un número de puerto dado si encuentra en el “mismo lado” del puente que el puerto. Cuando se recibe una trama en uno de los puertos, un puente debe decidir si la trama enviará hacia uno de los puertos de los otros puentes. Suponiendo que un puente recibe u trama MAC a través del puerto X se aplican las siguientes reglas:
1. Búsqueda de la base de datos de envío para determinar si se asocia la dirección MAC un puerto distinto de X. 2. Si no se encuentra la dirección MAC de destino, se envía la trama a través de todos lo puertos excepto por el que llegó (técnica de aprendizaje). 3. Si la dirección MAC de destino se encuentra en la base de datos de envío para algú puerto y es distinto de X, se determina si el puerto Y se encuentra en estado d bloqueo o de envío. 4. Si el puerto Y no se encuentra bloqueado, se transmite la trama a través de él hacia LAN a la que se encuentra conectado ese puerto. La regla 2 es necesaria por la naturaleza dinámica de la base de datos de filtrado que encuentra vacía cuando se inicia el puente. La técnica de inundaciones cesa a medida que puente obtiene información. Aprendizaje de direcciones.
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Al igual que en el encaminamiento estático la información acumulada en la base de dat de filtrado puede cargarse en el puente. Sinwith embargo Unlock full access a free trial.es más deseable un mecanism automático para aprender las direcciones de cada estación. Un esquema sencillo para ello basa en el uso del campo de dirección origen presente en cada trama MAC. Free Trial Cuando llega una trama a Download un puerto,With el campo de dirección origen indica la estació fuente, de modo que un puente actualiza su base de datos de filtrado con esta dirección MA Para permitir cambios en la topología, cada entrada en la base de datos dispone de u temporizador (300 segundos). Si el temporizador expira, se elimina el elemento de la base datos dado que la información de dirección correspondiente puede no ser válida durante m tiempo. Cada vez que se recibe una trama se comprueba su dirección origen en la base d datos. Si se encuentra se actualiza (la dirección ha podido cambiar) y se reinicia temporizador. Si no se encuentra en la base de datos, se crea un nuevo elemento con su prop temporizador. Algoritmo del árbol de expansión.
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Useful Not useful El mecanismo de aprendizaje de direcciones es efectivo si la topología de interconexión las redes es un árbol, es decir, no existen rutas alternativas (que implicarían bucles cerrados Los bucles cerrados producen problemas en el aprendizaje de direcciones, y, en el caso de q
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12 12.1 PROTOCOLOS Características
Una entidad es cualquier cosa con capacidad de enviar y recibir información. Un sistem es un objeto físicamente diferenciado que contiene una o más entidades. Para que dos entidad se comuniquen con éxito deben “hablar el mismo lenguaje”. Un protocolo es un conjunto normas que gestionan el intercambio de datos entre dos entidades. Los elementos clave de u protocolo son:
Sintaxis. Formato de datos, codificación y niveles de señal. Semántica. Información de control para la coordinación y la gestión de errores. Temporización. Coordinación en la velocidad y el orden secuencial.
Los protocolos pueden ser:
Directo. Los datos e información de control pasan directamente entre las entidad You're Reading a Preview
sin intervención de un agente activo. Indirecto. Las dos entidades noaccess se pueden comunicar directamente sino a través d Unlock full with a free trial. una red conmutada o de una interconexión de redes. Monolítico. El protocolo no está estructurado en capas. El paquete debe incluir tod Download With Free Trial la lógica del protocolo. Estructurado. El protocolo posee una estructura jerárquica, en capas. Entidades d nivel inferior ofrecen servicio a entidades de nivel superior. A todo el conjun de hardware y software, se le denomina arquitectura . Simétrico. La comunicación se realiza entre unidades paritarias. Asimétrico. Las entidades que se conectan no son paritarias. Por ejemplo u proceso “cliente” y otro “servidor”, o para simplificar al máximo la lógica de u de las dos entidades, de forma que una asuma la operación (Por ejemplo HDCL). Estándares. El protocolo es extensivo a todas las fuentes y receptores d información. Sign up to vote on this title No estándares . Protocolo particular. Se utiliza para situaciones de comunicaci Useful Not useful muy específicas.
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Segmentación y ensamblado
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Los protocolos de nivel inferior pueden necesitar dividir los datos en bloques iguales menor tamaño. Este proceso se llama segmentación. Se denomina unidad de datos protocolo (PDU, Protocol Data Unit ) a un bloque de datos intercambiado entre dos entidades través de un protocolo. Las razones para hacer uso de la segmentación son:
La red sólo puede aceptar bloques de un tamaño máximo. El control de errores puede resultar más eficiente con tamaños menores de PDU. E caso de error, hay que retransmitir menos octetos. Acceso más equitativo entre las distintas estaciones y, por lo tanto, retardo m reducido. Menor capacidad de reserva de memorias temporales ante un tamaño de PDU m pequeño. Puede ser conveniente que la entidad compruebe temporalmente el estado de comunicación: situación de “cierre” para operaciones de comprobación y reinicio/recuperación.
Desventajas:
La información de control de cada PDU puede ser significativa para tamañ pequeños. Cuanto menor sea el bloque, mayor es el porcentaje de informació suplementaria. Las PDU’s pequeñas generan más interrupciones en la entidad receptora. Se consume más tiempo en procesar PDU’s pequeñas y numerosas.
El proceso contrario a la segmentación se denomina ensamblado. Esta tarea es m Reading a Preview complicada si las PDU’s se recibenYou're desordenadas. Control de la conexión
Unlock full access with a free trial.
Si las estaciones prevén un intercambio largo de datos y/o algunos detalles de With Trial protocolo cambian dinámicamente,Download es preferible la Free transferencia de datos orientada a conexió (la alternativa es la transferencia no orientada a conexión, como en el uso de datagramas). L asociación lógica, o conexión, entre entidades se establece en tres fases:
1. Establecimiento de conexión. Dos estaciones se ponen de acuerdo pa intercambiar datos, normalmente por iniciativa de una de las dos estaciones. acuerdo puede incluir ciertas opciones de uso del protocolo común. 2. Transferencia de datos . Se intercambian tanto datos como información de contr En la transferencia de datos orientada a conexión la transferencia sigue un ord secuencial, numerando las PDU’s. Esta numeración está relacionada con tr funciones fundamentales: entrega en orden, control de flujo y control de errores. Sign to vote title 3. Cierre de la conexión . A partir de la petición deupuna de on lasthis estaciones o de un autoridad central. Useful Not useful Entrega en orden
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cantidad de datos que se pueden enviar sin necesidad de confirmación. (por ejemplo, la venta deslizante de HDLC). El control de flujo debe implementarse en varios niveles del protocolo: La red necesitará realizar control de flujo sobre el módulo de servicios de red de estación 1 a través del protocolo de acceso a la red con el fin de forzar el control d tráfico en la red. El módulo de servicios de red de la estación 2 tiene limitada su memoria tempora requiriendo, por tanto, llevar a cabo el control de flujo de los servicios del módulo servicios de red de la estación 1 mediante el protocolo proceso–proceso. Aunque el módulo de servicios de red de la estación 2 puede controlar su flujo datos, la aplicación de la estación 2 puede ser vulnerable a un flujo excesivo. Por tanto, el control de flujo es también necesario para protocolos orientados aplicaciones. Control de errores
La mayor parte de las técnicas incluyen detección de errores, basada en el uso de u secuencia de comprobación de trama, y retransmisión de PDU. La retransmisión se consigue veces mediante el uso de un temporizador. Si una entidad emisora no recibe una confirmaci de una PDU dentro de un período de tiempo especificado, retransmitirá los datos. El control errores es una función que también debe ser realizada en varios niveles del protocolo. Direccionamiento
El concepto de direccionamiento abarca una serie de cuestiones:
Nivel de direccionamiento . Nivel en que se llama a una entidad dentro de arquitectura de comunicaciones. Generalmente, en una configuración se asocia un única dirección a cada sistema final y a cada sistema intermedio. Esta dirección es, e You're a Preview general, una dirección del nivel Reading de red, que se usa para encaminar una PDU a trav de una varias redes hacia un sistema especificado por la dirección del nivel de red Unlock full access with a freeIP trial. dirección la PDU. En TCP/IP se conoce como (o dirección Internet ). En OSI, com punto de acceso al servicio de red (NSAP, Network Service Access Point ). Una vez recibidos los datos, el sistema destino debe encaminarlos hacia un Withaplicación Free Trial o usuario concurrente tendrá u aplicación o proceso en Download concreto. Cada identificador único en el sistema (llamado puerto en TCP/IP, y punto de acceso d servicio (SAP, Service Access Point ) en OSI. Además, la aplicación de transferencia ficheros puede admitir múltiples transferencias a la vez, en cuyo caso, a cad transferencia se le asigna dinámicamente un único número de puerto o SAP.
Alcance del direccionamiento . Una dirección global (IP, NSAP) tiene com características: + No ambigüedad global . Una dirección global identifica un único sistem permitiéndose que un sistema posea varias direcciones globales (sinónimas + Aplicabilidad global . Desde cualquier sistema, podrá a cualqui Sign upse to vote on identificar this title otro, utilizando su dirección global. useful Usefulrelevante Notsólo El ámbito de direccionamiento es generalmente para direccion del nivel red. Un puerto o SAP por encima del nivel de red es único en un sistem específico, pero no necesita ser único globalmente: cada sistema puede usar l
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+ Uso de la información de estado . El uso de números de secuencia acompañan al identificador permiten un control de flujo y de errores entre las estacione
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Modo de direccionamiento . Una dirección puede identificar a un único sistema puerto (dirección individual ) o a un grupo de ellos, lo que permite múltiples receptor de datos (difusión , a todas las entidades en un dominio, o multidestino , dirigida a u subconjunto específico de entidades de datos). Multiplexación
Se encuentra relacionado con el concepto de direccionamiento. Se puede crear u relación uno a uno: un circuito virtual en el nivel de acceso a la red para una conexión proces proceso establecida en el nivel de servicios de red. La multiplexación hacia arriba (upward ) tie lugar cuando se comparten varias conexiones del nivel superior a través de una sola conexió del nivel inferior. Se suele usar para aprovechar mejor los servicios del nivel inferior. multiplexación hacia abajo (downward ), o división, implica que se crea una sola conexión d nivel superior encima de múltiples conexiones del nivel inferior, dividiéndose el tráfico de conexión superior entre las distintas conexiones inferiores. Esta técnica se puede usar pa proporcionar fiabilidad, prestaciones o eficiencia. Servicios de transmisión
Un protocolo puede proporcionar servicios como:
Prioridad. Ciertos mensajes, como los de control, pueden necesitar ir hacia la entida destino con un retardo mínimo. Calidad de servicio . Ciertas clases de datos pueden necesitar un umbral rendimiento mínimo u otro de retardo máximo. Seguridad. Por ejemplo el acceso restringido You're Reading a Preview Dependen del sistema de transmisión subyacente y de las entidades que intervengan. Unlock full access with a free trial.
12.2 OSI
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El ISO, en 1977 definió un subcomité que desarrolló el modelo de referencia Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI Open System Interconection ). El estándar final no publicó hasta 1984.
El modelo
Las funciones de comunicación se particionan en un conjunto jerárquico de capas. Cad capa realiza un conjunto relacionado de funciones requerido para comunicarse con otr sistemas. Cada capa se apoya en la siguiente capa inferior para realizar las funciones má primitivas y para ocultar los detalles de estas funciones.Sign Una upcapa to voteproporciona on this title servicios a capa superior siguiente. Idealmente, las capas deberían estar definidas para que los cambios e Useful Not useful una capa no requieran cambios en las otras capas. El particionamiento en capas agrupa lógicamente las funciones, y tiene suficientes cap para hacer el tratamiento de cada capa pequeño, pero no debe tener muchas capas para evit
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Normalización dentro del modelo de referencia OSI
Dentro del modelo, se pueden desarrollar uno o más protocolos en cada capa. El mode define en términos generales las funciones que se deben realizar en cada capa y facilita proceso de hacer normalizaciones en dos formas: Como las funciones de cada capa están bien definidas, las normalizaciones se pueden desarrollar independientemente y simultáneamente para cada capa. Como los límites entre capas están bien definidos, los cambios en las normalizaciones en una capa no necesitan afectar al software ya existente en otra capa.
Existen tres elementos clave en la normalización de cada capa:
Aplicación
Aplicación
Presentación
Presentación
Sesión
Sesión
Transporte
Transporte
Red
Red
Enlace de datos Física
Enlace de datos Física
RED
Especificación del protocolo . Esto incluye el formato de la unidad de datos del protocolo, la semántica de todos los campos y la secuencia permitida de PDU’s. Definición del servicio . Se necesitan normalizaciones para los servicios que cad capa ofrece a la siguiente capa superior. Definición de qué se ofrece, pero no cómo proporciona. Direccionamiento. Los servicios a las entidades en la capa superior se referencia por medio de un punto de acceso al servicio (SAP). Así, un punto de acceso al servic de red (NSAP) indica una entidad de transporte, que es usuaria del servicio de re Esto permite que cada capa multiplexe varios usuarios de la capa superior. You're Reading a Preview full access with a free trial. Primitivas de servicio yUnlock parámetros
En la arquitectura OSI los servicios entre capas adyacentes se expresan en términos d Download With Free Trial primitivas y parámetros. La primitiva especifica la función que se va a llevar a cabo y lo parámetros se utilizan para pasar datos e información de control. Se utilizan cuatro primitiv para definir las interacciones entre capas adyacentes en la arquitectura (X.210):
1. Solicitud. Emitida por la entidad origen hacia su entidad inmediatamente inferi (entidad suministradora del servicio). Asociados a esta primitiva están los parámetr necesarios, tales como los datos que se van a transmitir y la dirección de destino. 2. Indicación. Emitida por la entidad destino suministradora del servicio para: A. Indicar que se ha invocado Usuario del Suministrador Usuario del un procedimiento por el servicio del servicio servicio usuario de servicio paritario Sign up to vote on this title en la conexión y para Useful Not useful suministrar los parámetros Solicitud asociados, o B. Notificar al usuario de
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El uso de estas cuatro primitivas se conoce como servicio confirmado. Si solamente invocan las primitivas de petición e indicación, entonces el servicio es un servicio n confirmado.
Las capas de OSI Capa Física
Abarca el interfaz físico entre los dispositivos y las reglas por las cuales se pasan los b de uno a otro. Tiene cuatro características importantes: 1. Mecánicas. Relaciona las propiedades físicas de la interfaz con el medio transmisión. Normalmente, incluye la especificación de un conector que une una más señales del conductor, llamadas circuitos. 2. Eléctricas. Relaciona la representación de los bits y la velocidad de transmisión datos. 3. Funcionales. Especifica las funciones realizadas por los circuitos individuales de interfaz física entre un sistema y el medio de transmisión. 4. De procedimiento. Especifica la secuencia de eventos por los que se intercambia u flujo de bits a través del medio físico. Capa de Enlace de Datos
Intenta hacer el enlace físico seguro y proporciona medios para activar, mantener desactivar el enlace. El principal servicio es el de detección de errores y control a las capas superiores. Si comunicación es entre dos sistemas no conectados directamente, la conexión constará de vario enlaces de datos en serie, cada uno operando independientemente. En este caso, no se libera a la capa superior de la responsabilidad del control de errores. Capa de Red
You're Reading a Preview Unlock full access with a free trial.
Proporciona los medios para la transferencia de información entre sistemas finales través de algún tipo de red de comunicación. Libera a las capas superiores de la necesidad tener conocimiento sobre la transmisión datos subyacente y sobre las tecnologías DownloaddeWith Free Trial conmutación utilizadas para conectar los sistemas. El sistema está envuelto en un diálogo co la red para especificar la dirección destino y solicitar ciertas facilidades de la red, como prioridad. Tiene varias posibilidades básicas atendiendo a las facilidades de la red: Enlace punto–a–punto directo entre estaciones. No existe necesidad de una capa red ya que la capa de enlace de datos puede proporcionar las funciones necesarias gestión del enlace. Sistemas conectados a través de una única red. Los paquetes creados por el sistem final pasan a través de uno o más nodos de la red que actúan como retransmisore Estos nodos implementan las capas 1 a 3 de la red. La capa 3 en el nodo reali funciones de conmutación y encaminamiento. Sign up to vote on this title Sistemas no conectados a través de la misma red. Requiere de alguna técnica d interconexión entre redes. Useful Not useful Capa de Transporte
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) o alternada en los d Control del diálogo. Puede ser simultánea ( full duplex sentidos (half duplex ). Agrupamiento. El flujo de datos se puede marcar para definir grupos de datos. Recuperación. Esta capa puede “marcar” puntos de comprobación dentro del flujo forma que si se produce un error sólo será necesario reenviar los datos desde último punto de comprobación. Capa de Presentación
Define el formato de los datos que se van a intercambiar y ofrece a los programas aplicación un conjunto de servicios de transformación de datos. Por ejemplo, los servicios d compresión y cifrado (encriptado) de datos. Capa de Aplicación
Proporciona un medio a los programas de aplicación para que accedan al entorno OS Consiste en funciones de administración y generalmente mecanismos útiles para admi aplicaciones distribuidas. Además se considera que residen en esta capa las aplicaciones de us general como transferencia de ficheros, correo electrónico y acceso terminal a computador remotos, entre otras.
12.3 Arquitectura de protocolos TCP/IP TCP/IP ha conseguido imponerse sobre OSI por, entre otras, las siguientes razones:
1. TCP/IP ya era operativo, como protocolo alternativo, cuando OSI sólo era promesa. You're Reading a Preview 2. TCP/IP había nacido en el seno del Departamento de Defensa de los EEUU (DOD). la espera de OSI, las compras de software del DOD se realizaban usando TCP/I Unlock full access with a free trial. como consecuencia muchos vendedores desarrollaron productos basados en TCP/IP 3. Internet está construida sobre el conjunto de protocolos TCP/IP.
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La aproximación de TCP/IP
Las reglas de diseño del software de calidad dictan que estas entidades se deben agrup en una forma modular jerárquica. El modelo OSI es más prescriptivo que descriptivo. No siempre es deseable encajonamiento a ciertos protocolos en ciertas capas. Es posible definir más de un protocolo e una capa dada y la funcionalidad de estos protocolos puede no ser la misma o ni inclu similar. Lo que es común a un conjunto de protocolos en la misma capa es que comparten mismo conjunto de protocolos de soporte ofertados por la capa inferior adyacente. En TCP/IP, el uso estricto de todas las capas no es obligatorio. Por ejemplo, h Sign up to vote on this title protocolos de aplicación, que operan directamente sobre IP. Useful Not useful
Arquitectura de protocolos TCP/IP
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Funcionamiento de TCP e IP
Las redes constituyentes del sistema general se conocen como subredes. Se utiliza algú tipo de protocolo de acceso a red para conectar un computador a la subred (por ejemp Ethernet). IP está implementado en todos los computadores y dispositivos de encaminamien Actúa como retransmisor para mover los bloques de datos desde un computador, a través de l dispositivos de encaminamiento, a otro computador. TCP está implementado solamente en l sistemas finales; guarda un registro de los bloques de datos para asegurar que todos entreguen de forma segura a la aplicación apropiada. Cada entidad en el sistema global de tener una única dirección. Se necesitan dos niveles de direccionamiento: Cada computador e una subred debe tener una única dirección internet global. Esto permite que los datos entreguen al computador adecuado. Además, cada proceso dentro de un computador debe ten una dirección que sea única dentro del computador; esto permite al protocolo TCP entregar l datos al proceso adecuado. Estas últimas direcciones se denominan puertos. Ejemplo de operacionalidad:
1. El proceso 1 en A pasa el mensaje a TCP con instrucciones para enviarlo computador B, puerto 2. 2. TCP pasa el mensaje a IP con instrucciones de que lo envíe al computador B. E posible que TCP rompa el mensaje en bloques. TCP incorpora a cada bloque d mensaje un bloque de control, conocido como cabecera TCP, formando un segmen TCP. La cabecera TCP contendrá, entre otros, los siguientes campos: + Puerto destino . + Número de secuencia . Para que la entidad TCP en el destino pueda ordenar los bloques. + Suma de comprobación . Para control de errores. 3. IP incorpora al segmento TCP una cabecera IP con información de control (p.e., dirección del computador destino) para formar el datagrama IP. 4. Cada datagrama IP se presenta en la capa de acceso a la red para su transmisión You're Reading a Preview través de la primera subred en su viaje al destino. El paquete se transmite a través la subred al dispositivo de encaminamiento J. La capa de acceso a la red adjunta s Unlock full access with a free trial. propia cabecera, creando un paquete o trama. Esta cabecera puede contener por ejemplo: subred destino + Dirección de laDownload With. Free Trial + Funciones solicitadas . Por ejemplo, la utilización de prioridades. 5. En el dispositivo de encaminamiento J se elimina la cabecera del paquete y se examin la cabecera IP. 6. Sobre la base de la información de la cabecera IP, el módulo IP en el dispositivo encaminamiento añade información de control creando una trama y la direcciona través de la subred 2 con destino a B 7. Cuando los datos se reciben en B ocurre el proceso inverso. En cada capa se elimina cabecera correspondiente y el resto se pasa a la siguiente capa superior hasta que l datos de usuario originales se entregan al proceso destino.
Interfaces de protocolo
Sign up to vote on this title
Useful Not useful Cada capa en el conjunto de protocolos TCP/IP interacciona con sus capas inmediat adyacentes. En el origen, la capa del proceso hace uso de los servicios de la capa TCP y pasa lo datos a esa capa. Una relación similar existen en la interfaz de las capas computador
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SMTP lo acepta y hace uso de TCP para enviarlo a otro módulo SMTP en ot computador que lo almacena en su buzón.
MIME BGP
FTP
HTTP
SMTP
TELNET
TCP
SNMP UDP ICMP
IGMP
OSPF
RS
IP
Algunos protololos en la familia TCP/IP
Protocolo de transferencia de ficheros FTP (File Transfer Protocol ). Se utiliza pa enviar ficheros (tanto binarios como de texto) de un sistema a otro bajo órdenes d usuario. Proporciona características para controlar el acceso de los usuarios. TELNET. Proporciona la capacidad de conexión remota que permite a un usuario un terminal o computador personal conectarse a un computador remoto y trabaj como si estuviera conectado directamente a ese computador. En realidad, TELNET implementa en dos módulos: El usuario TELNET y el servidor TELNET.
Los tres protocolos anteriores hacen uso de TCP.
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13 13.1 Principios de interconexión entre redes. Requisitos.
1. Proporcionar un enlace entre redes. Como mínimo, se necesitará una conexión física de control de enlace. 2. Proporcionar el encaminamiento y entrega de los datos entre procesos en diferent redes. 3. Proporcionar un servicio de contabilidad que realice un seguimiento de la utilización las diferentes redes y dispositivos de encaminamiento y mantenga información d estado. 4. Proporcionar los servicios de manera que no se deba cambiar la arquitectura de red cualquiera de las redes interconectadas, para ello debe de tener capacidad pa amoldarse a las diferencias existentes entre las diferentes redes, que pueden ser: Diferentes esquemas de direccionamiento. máximo de paquete (Fragmentación y desfragmentación). Diferente tamañoYou're Reading a Preview Diferentes mecanismos de acceso a la red. Unlock full access with a free trial. de expiración de los temporizadores. Diferentes valores Recuperación de errores. Informes de estado. Download With Free Trial Técnicas de encaminamiento. Control de acceso del usuario. (autorización para usar la red) Conexión, sin conexión (circuitos virtuales, datagramas).
Algunos de estos requisitos, los cumple el protocolo IP, otros requieren un contr adicional.
Enfoques sobre la arquitectura up to voteaon this title o no. Una característica clave es si el modo de operación Sign es orientado conexión Useful Not useful
Funcionamiento orientado a conexión.
Se supone que cada subred proporciona un servicio en forma de conexión. Es decir,
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Un dispositivo de encaminamiento orientado a conexión realiza las siguientes funcion claves:
Retransmisión: Las unidades de datos que llegan de una subred, vía el protoco
de la capa de red, se retransmiten a otra red. El tráfico se conduce a través d conexiones que están unidas por los dispositivos de encaminamiento. Encaminamiento: Cuando se va a establecer una conexión lógica extremo extremo, consistente en una secuencia de conexiones lógicas, cada dispositivo encaminamiento en la secuencia debe realizar una decisión que determina siguiente salto en la secuencia.
En la capa 3 (red), se realiza la operación de retransmisión, y se supone que todos l sistemas finales comparten protocolos comunes en la capa 4 (transporte) y superiores, pa obtener una comunicación extremo a extremo satisfactoria En la práctica, este enfoque no es muy utilizado siendo el enfoque dominante el n orientado a conexión utilizando IP. Funcionamiento sin conexión.
Se corresponde con un mecanismo de datagramas de una red de conmutación paquetes. Cada unidad de datos del protocolo de red se trata independientemente y encaminada desde el DTE origen al DTE destino a través de una serie de dispositivos encaminamiento y redes. En cada dispositivo de encaminamiento se hace una decisión d encaminamiento relativa al siguiente salto, de forma que, diferentes unidades de datos pued viajar por diferentes rutas. Todos los DTE y los dispositivos de encaminamiento comparten el protocolo de la capa red (IP). Debajo de este, existe la necesidad de tener un protocolo para acceder a la r particular. Normalmente hay dos protocolos operando en cada DTE y dispositivos encaminamiento en la capa de red, una subcapa superior que proporciona la función interconexión, y una capa inferior que proporciona el acceso a la red.
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13.2 Interconexión entre redes sin Unlock full access withconexión. a free trial.
Funcionamiento de un Download esquema interconexión no orientad Withde Free Trial a conexión.
IP (Internet Protocol, muy similar al CLNP, Connection Less Network Protoc proporciona un servicio sin conexión, o datagrama, entre sistemas finales. La opción s conexión tiene una serie de ventajas. Estas son:
Un sistema de interconexión sin conexión es flexible. Puede trabajar con una gra variedad de redes, algunas de las cuales serán también sin conexión. IP requiere mu poco de las redes sobre las que actúa. bastante Un servicio de interconexión sin conexión se puede Signhacer up to vote on thisrobusto. title Un servicio de interconexión sin conexión es el mejor usefulun protocolo Useful servicio Notpara transporte sin conexión, ya que no impone información suplementaria innecesaria.
Suponiendo dos LAN interconectadas por una red WAN y que se desea intercambiar dat
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1.-La estación destino está en una de las subredes a las que el dispositivo está conectad Se envía el datagrama directamente al destino. 2.-Se deben atravesar otros dispositivos. Se ha de tomar una decisión d encaminamiento. El módulo IP en el dispositivo de encaminamiento envía datagrama a la capa inferior (de la red) con la dirección de subred de destino. 3.-No conoce la dirección de destino, se devuelve un mensaje de error a la fuente d datagrama.
LAN 1
LAN 2
WAN X25 A
TCP IP LLC MAC Física
X
Y
IP IP LLC X25-3 X25-3 LLC MAC X25-2 X25-2 MAC You're Reading a Preview Física Física Física Física
B
TCP IP LLC MAC Física
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Ejemplo de funcionamiento de protocolo Internet
En cada dispositivo de encaminamiento se puede necesitar segmentar la unidad de dat para acomodarlos a la red de salida. Cada nueva unidad de datos integra un paquete de Sign up tose vote on thisentitle capa inferior y se coloca en la cola para su transmisión. El dispositivo de encaminamien Notcola useful elUseful una puede limitar la longitud de sus colas. Cuando se alcanza límite de se descartan l unidades de datos adicionales. El servicio ofrecido por un protocolo de interconexión es del ti no seguro, es decir, no garantiza que todos los datos lleguen a destino o el orden de lo
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Otra forma de encaminamiento es el encaminamiento por la fuente. La estación fuen especifica la ruta mediante la inclusión de una lista secuencial de dispositivos encaminamiento en el datagrama. Para ello se precisa de un servicio de registro de la ruta, cad dispositivo de encaminamiento incorpora en el datagrama su dirección internet a una lista d direcciones, esto es útil para realizar comprobaciones y depuraciones. Tiempo de vida de los datagramas.
En un encaminamiento dinámico existe la posibilidad de que un datagrama via indefinidamente por el conjunto de redes. Esto es indeseable ya que consume muchos recurs y porque un protocolo de transporte puede depender de la existencia de un límite en la vida los datagramas. Para evitarlo a cada datagrama se le puede marcar con un tiempo de transcurrido en cual se descarta el datagrama. Esta función se implementa con un contador d saltos. Cada vez que el datagrama pasa a través de un dispositivo de encaminamiento, d decrementa el contador. El tiempo de vida podría ser también una medida de tiempo, lo qu supone que los dispositivos de encaminamiento pueden determinar el tiempo transcurri desde que el datagrama cruzó uno, para saber la cantidad a decrementar. Esto requiere algú mecanismo de sincronización global. Segmentación y ensamblado
Los dispositivos de encaminamiento antes de transmitir los datagramas, puede necesitar segmentarlos en unidades más pequeñas, llamadas fragmentos . El problema d ensamblaje tiene como solución más sencilla realizarlo en destino. Este método tiene com desventaja que los datos sólo se pueden hacer más pequeños mientras viajan, lo que pue perjudicar la eficiencia. Si los dispositivos de encaminamiento intermedios ensamblan l datagramas se presentan las siguientes desventajas. 1. Se requieren grandes memorias temporales en los dispositivos de encaminamiento, c el riesgo de que sólo se utilicen para almacenar datagramas parciales. 2. Todos los fragmentos de un datagrama deben pasar a través del mismo dispositivo d You're Reading a Preview encaminamiento de salida, lo que imposibilita el encaminamiento dinámico.
En IP, se reensamblan en Unlock el sistema final. técnica full access withLa a free trial. de segmentación de IP, usa l siguientes campos en la cabecera:
Download With Free Trial 1. Identificador de la unidad de datos (ID) ..- Identifica de forma única al datagram Está formado por las direcciones destino y fuente, un identificador del protocolo q genera los datos y un nº de secuencia. 2. Longitud de los datos . 3. Desplazamiento.- Posición del fragmento dentro del datagrama original. 4. Indicador de más datos .
El sistema fuente crea un datagrama con desplazamiento=0 y Más Datos=0 . Pa segmentarlo, el IP de un dispositivo de encaminamiento realizará las siguientes tareas:
1. Crea dos nuevos datagramas y copia los campos de la cabecera del datagram Sign up to vote on this title original. 2. Divide los datos aproximadamente en dos (la primera debeuseful ser múltiplo de 6 Useful parte Not bits). 3. En el primer segmento: Establece longitud de datos a la nueva longitud. Indicador más datos a 1 (cierto). El campo desplazamiento no cambia.
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El protocolo de internet origen puede variar su estrategia de transmisión una vez recibid la información, y notificarla a las capas superiores. Los datagramas se pueden descartar por una serie de razones: expiración del tiempo vida, congestión, error en el CRC..etc. En este último caso, no se puede notificar, ya que dirección origen puede estar dañada. Control de flujo.
Permite a los dispositivos de encaminamiento y/o estaciones receptoras limitar velocidad de recepción de datos. Para un servicio del tipo sin conexión los mecanismos control de flujo son limitados; el mejor enfoque consiste en enviar paquetes de control de flu requiriendo una reducción del flujo de datos a otros dispositivos de encaminamiento y a l estaciones fuente.
13.3 El Protocolo Internet
El protocolo internet (IP) es parte del conjunto de protocolos TCP/IP y es el protocolo m usado de interconexión entre redes. Funcionalmente es similar al protocolo normalizado de r sin conexión de ISO (CLNP). IP se especifica en dos partes: La interfaz con la capa superior, especificando los servicios que proporciona IP. Formato real del protocolo y los mecanismos asociados.
Servicios IP.
IP proporciona dos primitivas de servicio en la interfaz con la siguiente capa superior. L primitiva Send (envío) se utiliza para solicitar la transmisión de una unidad de datos. primitiva Deliver (entrega) la utiliza para notificar a un usuario la llegada de una unidad datos. Los parámetros asociados con estas dos primitivas son:
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Dirección origen . Dirección global de la red de la entidad IP que envía la unidad datos. Unlock full access with a free trial. Dirección destino. Dirección global de red de la entidad IP de destino. Protocolo: Entidad de protocolo recipiente (usuario IP). Download With Free Trial Indicadores de tipo de servicio . Especifican el tratamiento de la unidad de datos su transmisión a través de los componentes de las redes. Identificador. En combinación con las direcciones origen y destino, y el protoco identifica de forma única la unidad de datos. Se necesita para reensamblar e inform de errores. (Nota 1) Indicador de no fragmentación . Indica si IP puede o no segmentar los datos. (Nota Tiempo de vida. Medida en segundos. (Nota 1) Longitud de los datos que se transmiten. Datos de opción. Opciones solicitadas por el usuario IP. Sign up to vote on this title Datos. Datos del usuario a ser transmitidos. Useful Not useful (Nota 1) estos parámetros se encuentran en la primitiva Send, pero no en la Deliver.
El usuario IP emisor incluye el parámetro tipo de servicio para solicitar una calidad
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Identificación de la secuencia . Nombre de recursos reservados y usados para u servicio de la secuencia. Proporciona un tratamiento especial del tráfico volá periódico (por ejemplo voz). Marcas de tiempo. Marcas temporales en las unidades de datos.
Protocolo IP
Para describir el protocolo entre unidades IP utilizamos un datagrama cuyos campos so
Versión
IHL
Tipo servicio Indica dores
Identificación Tiempo de vida
Longitud total
Protocolo
Desplazamiento del fragmento
Suma de comprobación de la cabecera
Dirección origen Dirección destino Opciones + relleno
Versión (4 bits). Permite la evolución del protocolo, indicando el número de versión. Longitud de la cabecera Internet (IHL “Internet header lengh”) (4 bits). Longitud la cabecera expresada en palabras de 32 bits. El valor mínimo es de cinc correspondiente a una longitud la cabecera mínima de 20 octetos. You're de Reading a Preview Tipo de servicio (8 bits). Especifica los parámetros de seguridad, prioridad, retardo rendimiento. Unlock full access with a free trial. Longitud total (16 bits). Longitud total del datagrama, en octetos. Identificador (16 bits). Un número With de secuencia que, junto a la dirección de origen Download Free Trial destino, y el protocolo de usuario se utilizan para identificar de forma única u datagrama. Indicadores (3 bits). Sólo dos están definidos. El bit “Más” se usa para segmentación y reensamblado. El bit de “no fragmentación” prohibe la fragmentació cuando es 1. En este caso, es conveniente utilizar encaminamiento por la fuente pa evitar redes con tamaños máximos pequeños, las cuales desecharían el datagrama. Desplazamiento del fragmento (13 bits). Indica el lugar donde se sitúa el fragmen dentro del datagrama original, medido en unidades de 64 bits. Tiempo de vida (8 bits). Especifica el tiempo en segundos que se le permite en un datagrama permanecer en la red. Cada nodo debe decrementarlo por lo menos Sign up to vote on this title por lo que la medida es similar a una cuenta en saltos. Useful useful Suma de comprobación de la cabecera (16 bits). Sólo se Not aplica a la cabecera u código de detección de errores. Dado que algunos campos pueden cambiar durante viaje, este valor se verifica y recalcula en cada dispositivo de encaminamiento.
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Direcciones IP
Los campos de dirección origen y destino en la cabecera IP contienen cada uno u dirección internet global de 32 bits, que consta de un identificador de red y un identificador computador. Clases de red.
La dirección está codificada para permitir una asignación variable de bits para especific la red y el computador. Este esquema proporciona flexibilidad al asignar las direcciones de l computadores y permite una mezcla de tamaños de red en un conjunto de redes. Existen tr clases de redes que se pueden asociar a las siguientes condiciones: Clase A. Pocas redes, cada una con muchas computadoras. Clase B. Un número medio de redes, cada una con un número medio computadores. Clase C. Muchas redes, cada una con pocos computadores.
En general es más apropiado mezclar las tres clases de redes, tal y como ser hace e Internet.
0
Red (7 bits)
1 0
Computador (24 bits)
Red (14 bits)
1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0
Clase A
Computador (16 bits)
Red (21 bits)
Clase B
Computador (8 bits)
Clase C
Multidifusión
Clase D
Uso futuro
Clase E
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Download With Free Las direcciones IP se escriben normalmente en loTrial que se llama notación punto decim utilizando un número decimal para cada uno de los octetos. Por ejemplo: la dirección IP: 11000000 11100100 00010001 00111001 se escribe como 192.228.17.57. Subredes y máscaras de subred.
Para tener una complejidad arbitraria de estructuras LAN interconectadas, dentro de un organización, se asigna un único número de red a todas las LAN de un sitio. Desde el punto vista del resto de redes, existe una única red en ese sitio. A cada LAN se le asigna un número de subred. La parte de computador en la dirección I se divide en un número de subred y un número de computador. Mediante una máscara Sign up to vote on this title dirección se permite a un computador, determinar si un datagrama de salida va a la misma LA o a otra LAN. Useful Not useful Por ejemplo: En la dirección de tipo C:
11000000.11100100.00010001.00111001
(192.228. 17. 57)
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ICMP se envía en respuesta a un datagrama, bien por dispositivo de encaminamiento en camino del datagrama o por el supuesto computador destino.
A pesar de que ICMP está en el mismo nivel que IP en el conjunto de protocolos TCP/I es un usuario de IP. Cuando se construye un mensaje ICMP se pasa a IP, que encapsula mensaje con una cabecera IP y después lo transmite en el consiguiente datagrama (no garantiza la entrega). Todos los mensajes ICMP empiezan con una cabecera de 64 bits q consta de los siguientes campos:
Tipo (8 bits). Especifica el tipo de mensaje ICMP. Código (8 bits). Especifica parámetros del mensaje que se pueden codificar en uno unos pocos bits. Suma de comprobación (16 bits). Utiliza el mismo algoritmo de comprobación que IP. Parámetros (32 bits). Se usa para especificar parámetros más largos.
A estos campos, le siguen generalmente campos de información adicional especifican aún más el contenido del mensaje. En aquellos casos en los que los mensajes ICMP se refieren a datagramas, el campo información incluye la cabecera IP entera más los primeros 64 bits del campo de datos d datagrama original para que el computador pueda compararlo con un datagrama anterior. Los mensajes ICMP pueden ser del siguiente tipo:
Destino inalcanzable. Un dispositivo de encaminamiento puede devolver es mensaje si no sabe como alcanzar la red destino. En algunas redes se puede detect que el computador destino es inalcanzable y devolver este mensaje. También lo pue hacer el mismo computador si no puede alcanzar un punto del protocolo superior. P último también lo puede devolver un adispositivo You're Reading Preview de encaminamiento si inten segmentar un datagrama con el indicador de no segmentación establecido. Tiempo excedido . Expira el tiempo de with vidaa free o notrial. se puede completar el reensambla Unlock full access en un tiempo determinado. Problema de parámetro. El error sintáctico o semántico en la cabecera IP. El cam Download Free Trial parámetro de la respuesta, contiene With un puntero al octeto en la cabecera original don se detectó el error. Ralentización del origen . Forma rudimentaria de control de flujo. Lo puede mand tanto un dispositivo de encaminamiento como un computador. El origen debe disminuir la razón de datos a la que se envía el tráfico. Redirección. Informa de una ruta mejor. Eco. Comprueba que la comunicación entre dos entidades es posible. Respuesta a eco . Marca de tiempo. Mecanismo de muestreo del retardo del conjunto de redes. Respuesta a la marca de tiempo . Sign up to vote on this title Petición de máscara de dirección . Entorno con Useful Not useful subredes. Respuesta de máscara de dirección .
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14 14.1 Servicios de transporte.
En un sistema existe una entidad de transporte que proporciona servicios a los usuario que pueden ser un proceso de aplicación o una entidad del protocolo de sesión. Esta entidad transporte local se comunica con alguna entidad de transporte remota usando los servicios alguna capa inferior, como la capa de red. Tipos de servicio.
Hay dos servicios básicos: orientado a conexión y no orientado a conexión o servicio d datagrama. Un servicio orientado a la conexión proporciona el establecimiento, mantenimiento cierre de una conexión lógica entre usuarios del servicio de transporte (TS). Es el tipo de servic de protocolo más común, implica que el servicio es seguro ya que proporciona un características del tipo conexión, tales como control de flujo y de errores y transporte e secuencia. Un servicio no orientado a conexión es más robusto, ofrece un denominador men común de los servicios que ofrece a las capas superiores. Este servicio es recomendado cuand no se justifica la información suplementaria de inicio y mantenimiento de la comunicaci (aplicaciones de tiempo real). Calidad del servicio.
La entidad de la capa de transporte debe permitir al usuario TS especificar la calidad d servicio de transmisión a suministrar. Debe optimizar el uso de los recursos de una colección redes para proporcionar los servicios colectivos solicitados. La capa de transporte puede recur a otros mecanismos para satisfacer los requisitos del usuario TS, como segmentar una conexió de transporte entre múltiples circuitos virtuales para aumentar el rendimiento. El usuario TS debe de conocer de las características de calidad de servicio que:
Dependiendo de la naturaleza de la función de transmisión, la entidad de transpor tendrá diversos niveles de éxito en conseguir el grado de servicio solicitado. Hay un compromiso entre seguridad, retardo, rendimiento y coste del servicio. Sign up to vote on this title Ciertas aplicaciones requerirán ciertas calidades de servicio en una arquitectu Useful Not useful jerárquica o en capas. Para que una aplicación extraiga esta calidad de una función debe requerírselo a entidad de transporte.
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TS y viceversa. Otra característica a especificar es el significado de las confirmaciones y sincronización. Supervisión de la conexión.
Si el servicio es orientado a la conexión la entidad de transporte es responsable establecer y dar fin a la conexión. Se debe suministrar un procedimiento de establecimiento la conexión simétrico, que permita a cualquier usuario TS iniciar la conexión. Se pue suministrar un procedimiento asimétrico para las conexiones simplex. El fin de conexión puede hacerse de forma abrupta perdiéndose los datos en transito o forma ordenada previniendo a cada lado de que no desconecte hasta que se transfieran todo los datos. Transporte rápido.
Por medio de una interrupción se notifica al usuario TS la recepción de datos urgentes. Informe de estado.
Permite al usuario TS obtener información de los atributos de la entidad transporte. Seguridad.
La entidad transporte puede proporcionar una variedad de servicios de seguridad, com control de accesos, encriptado de datos y encaminar los datos a través de nodo seguros.
14.2 Mecanismos del protocolo de transporte. Servicio de red seguro con secuenciamiento.
Permite el uso de un protocolo de transporte sencillo. La red enviará los mensajes secuencia al destino con una seguridad virtual del 100%. Se consideran cuatro cuestione direccionamiento, multiplexación, control de flujo y establecimiento/cierre de la conexión. Direccionamiento.
Un usuario de una entidad de transporte dada desea establecer una conexión o realiz una transferencia de datos sin establecer conexión con la otra entidad. El destino se especifi mediante: Identificación de usuario. Identificación de la entidad de transporte. Dirección de la estación. Número de red.
Sign up to vote on this title El protocolo de transporte extrae esta información de Useful la dirección del useful usuario TS. Not La dirección de usuario se especifica como ( estación, puerto ). ). La variable puer representa un usuario TS particular en la estación especificada. El campo puerto se incluye la cabecera de transporte y será usado por el protocolo de transporte destino. Como
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Multiplexación.
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El protocolo de transporte implementa una función de multiplexación/demultiplexació es decir, múltiples usuarios emplean el mismo protocolo de transporte, y se distinguen unos otros por números de puerto o puntos de acceso al servicio . La entidad de transporte tambi puede implementar una función de multiplexación con respecto a los servicios de red que usa. Si un único circuito virtual rinde para múltiples usuarios TS se justifica multiplexación hacia arriba (usar un único canal para diferentes usuarios TS ). ). multiplexación hacia abajo se puede usar para mejorar el rendimiento. Por supuesto, rendimiento sólo se puede mejorar hasta un límite (Si sólo existe un enlace estación nodo
través del cual se multiplexan todos los circuitos virtuales, el rendimiento de una conexión d transporte no puede exceder la velocidad de transmisión de datos del enlace ).
Control de flujo.
En la capa de transporte el control de flujo es más complejo que en la capa de enlace: a)
El retardo entre entidades de transporte es grande y variable comparado con tiempo de transmisión real, por lo que hay un retardo considerable en la informació de control de flujo. b) El retardo suele ser variable, lo que hace difícil el uso efectivo de temporizadores.
Suponemos Suponemos que cada segmento es de 200 octetos Puede enviar desde el 1001 y con una ventana de 1400, es decir, hasta el 2400 Se envían 600 octetos, por lo que la ventana (el crédito) se ha reducido a 800 Se confirman los 3 segmentos enviados, y la ventana (el crédito) aumenta a 1000 octetos Hemos agotado el crédito
AN=1001, W=1400
SN=1001 SN=1201 SN=1401
Se reciben tre segmentos, es decir, hasta el octeto 1401
AN=1601, W=1000
SN=1601 SN=1801 SN=2001 SN=2201 SN=2401
Volvemos a disponer de un crédito de 1400 octetos.
Sign up to vote on this title AN=2601, W=1400 Useful Not useful
Ejemplo de mecanismo de asignación de créditos
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2. Rechazar la aceptación de más segmentos del servicio de red . Al llenarse memoria de la entidad de transporte, se rechazan los datos adicionales del servicio red, lo que dispara un mecanismo de control de flujo que estrangula el servicio de r en el extremo emisor. Mecanismo poco riguroso y tosco. 3. Usar un protocolo de ventana deslizante . En un servicio de red segura funcion bien. En una red no segura, la entidad de transporte emisora no sabría si la falta d confirmaciones es debido al control de flujo o a la pérdida de un segmento. 4. Usar un esquema de créditos . Proporciona al receptor mayor grado de control sobre flujo de datos, dando lugar a un flujo más regular. Es un esquema más efectivo e una red no segura.
En el sistema de créditos, no se numeran los segmentos, sino los octetos. El recept envía dos numeraciones: una dice cual es el siguiente octeto que se espera recibir, y la otra di el nº de octetos que se pueden mandar sin confirmación (el crédito que se concede). Ver ejemplo en la figura anterior.
Tanto en el esquema de asignación de créditos como en el de ventana deslizante, receptor necesita adoptar algunos criterios sobre la cantidad de datos que va a permitir que emisor transmita. Permitir nuevos segmentos sólo hasta el límite del espacio de memoria, pue limitar el rendimiento en situaciones de gran retardo. El receptor puede incrementar rendimiento asignando a los créditos un espacio que no dispone pero que anticipa que pod liberarlo dentro del tiempo de propagación de ida y vuelta. Si el receptor puede ir al paso d emisor este esquema funciona, sin embargo si el emisor es más rápido se podrían descart segmentos, que deberían ser retransmitidos, lo que complica el protocolo. Establecimiento y cierre de la conexión.
El establecimiento de la conexión cumple tres objetivos: 1. Permite a cada extremo asegurarse de que el otro existe. You're Reading a Preview 2. Permite la negociación de parámetros opcionales. 3. Pone en marcha la reserva de recursos de la entidad de transporte. Unlock full access with a free trial.
El establecimiento de la conexión es por mutuo acuerdo y se puede llevar a ca mediante un conjunto sencillo de ordenes de usuario y segmentos de control. El cierre de Download conexión se puede iniciar por cualquier lado. With Free Trial La conexión se cierra por acuerdo mutuo, estrategia que permite un cierre abrupto cierra inmediatamente) u ordenado (si se mantiene en espera de cierre hasta recibir u segmento FIN) .
Servicio de red no seguro.
En un servicio de red no seguro los segmentos se pueden perder ocasionalmente, o lleg fuera de orden. Se consideran siete cuestiones: transporte en orden, estrategia de retransmisió detección de duplicados, control de flujo, establecimiento Sign de laupconexión, de la conexión to vote on cierre this title recuperación de las caídas. Useful Not useful Transporte en orden.
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AN=601. Para retransmisión hay un temporizador asociado a cada segmento, que se encuent fijado a un valor algo superior al retardo de ida y vuelta, que como es variable es difícil de fijar Hay dos estrategias para este problema, una es utilizar un temporizador fijo, basado en comportamiento normal de la red, estrategia que no es capaz de adaptarse a los cambios de red. Si el valor es alto el servicio será lento, si es bajo la congestión de red conduce a má transmisiones, conduciendo a una mayor congestión. Otra estrategia es utilizar un esquema adaptativo, como puede ser el tiempo medio de l retardos de las confirmaciones. Este valor no es fiable por:
Puede que la entidad receptora no confirme inmediatamente un segmento (pue hacer confirmaciones acumulativas). Tras una retransmisión, no se sabe si el ACK es respuesta del original o de retransmisión. Los cambios rápidos en la red.
Cada uno de estos problemas es la causa de alguna complicación del algoritmo d transporte, y no admite una solución completa, existiendo siempre incertidumbre sobre el mej valor para el temporizador. Detección de duplicados.
Si se pierde un ACK, uno o más segmentos serán retransmitidos, y si llega correctamente existirán duplicados, el receptor debe de ser capaz de reconocerlos, tarea que n es fácil aunque se numeren los segmentos. Existen dos casos: 1. Se recibe un duplicado antes del cierre de la conexión. 2. Se recibe un duplicado después del cierre de la conexión.
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Se necesitan dos tácticas para cuando se recibe antes del cierre: Unlock full access with a free trial.
1. El receptor debe asumir que su confirmación se perdió y debe confirmar u duplicado. El emisor no se debe confundir ante varios ACK de un mismo segmento. 2. El espacio de números Download de secuencia grande para no agotarse en men Withdebe Freeser Trial tiempo que la vida máxima de un segmento.
Ante los segmentos que viajan después del cierre de la conexión existe el problema de q si se abre otra conexión entre las mismas entidades un segmento de la conexión antigua pue llegar y ser aceptado en la nueva conexión. Hay dos soluciones. Una es la numeración d secuencia por tiempo de vida de conexión, que requiere que la entidad de transporte recuer el último número de cada conexión terminada. Otra solución es proporcionar un identificad de conexión de transporte nuevo para cada conexión. Ambos procedimientos fallan si el sistema se viene abajo y no se recuerda los números secuencia o identificadores, como solución se espera un tiempo entre conexiones queasegure up toinnecesarios. vote on this title desaparición de los segmentos viejos, solución que causa Sign retardos Control de flujo.
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El control de flujo por asignación de créditos es una solución robusta en un sistema d
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Cierre de la conexión.
El dialogo en dos sentidos para el cierre de la conexión es inadecuado para un servicio red no seguro debido a un posible desorden de los segmentos. Se puede solucionar asocian un número de secuencia con lo que la entidad de transporte receptora espera si es necesario l segmentos retrasados antes de cerrar la conexión. Para solucionar la pérdida de segmentos y presencia de duplicados se confirma explícitamente el segmento de fin usando un ACK con número de secuencia a confirmar. Para un cierre ordenado se requiere: Enviar un FIN i y recibir un ACK i . Recibir un FIN j y enviar un ACK j . Esperar el doble de tiempo de vida de un segmento. Recuperación de las cancelaciones no deseadas.
Cuando el sistema falla y se vuelve a arrancar, la información de estado de las conexion se pierde, además uno de los lados puede permanecer activo al no haberse dado cuenta d problema. El lado activo puede cerrar la conexión (que está “medio abierta ”) usando u temporizador de renuncia, que mide el tiempo máximo de espera de una confirmación despu de un número de repeticiones. Cuando expira se cierra la conexión y notifica un cierre no normal al usuario TS. Si una entidad de transporte se cancela y rearranca rápidamente, la conexión med abierta puede cerrarse más rápidamente mediante un segmento de reinicio TRT. El lado que fallado envía un segmento TRT por cada segmento de datos que recibe. El otro lado por cad TRT que recibe comprueba su validez basándose en el número de secuencia (ya que el R podría referirse a un segmento obsoleto). Si es válido la entidad de transporte ejecuta un cier no normal. La decisión de reabrir la conexión se deja al usuario TS.
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14.3 Protocolo de control de transmisión (TPC). Unlock full access with a free trial.
El conjunto de protocolos TCP/IP incluye dos protocolos en la capa de transporte: protocolo de control de la transmisión ( TCP.- Transmission Control Protocol ) orientado Download With Free TrialDatagram Protocol ) no orientado conexión; y el protocolo datagrama de usuario (UDP .- User conexión. Estudiaremos aquí el TCP.
Servicios TCP.
TCP está diseñado para proporcionar una comunicación segura entre procesos (usuari TCP) paritarios a través de una gran variedad de redes seguras e inseguras así como de u conjunto de redes interconectadas. TCP está orientado al flujo, es decir, los usuarios de TC intercambian un flujo de datos. Los datos se sitúan en memorias temporales y son transmitid Sign up to vote on this titlede precedenc por el protocolo TCP en segmentos. TCP proporciona seguridad y etiquetado Para el etiquetado de datos tiene dos funciones: Useful Not useful
Cargar flujo de datos: TCP decide cuando se han acumulado suficientes datos pa formar un segmento para su transmisión. El usuario puede requerir que TC
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Formato de la cabecera TCP.
TCP utiliza un único tipo de unidad de datos de protocolo, llamado segmento TCP. Com la cabecera debe implementar todos los mecanismos de protocolo tiene una longitud mínima 20 octetos. Los campos son los siguientes:
Puerto origen (16 bits): punto de acceso al servicio origen (Usuario TCP origen). Puerto destino (16 bits): punto de acceso al servicio destino(Usuario TCP destino). Número de secuencia (32 bits) del primer octeto en este segmento excepto si es presente SYN, en cuyo caso es el número de secuencia inicial (ISN) y el primer octe de datos es el ISN+1. Número de confirmación (32 bits). Número de secuencia del siguiente octeto que entidad TCP espera recibir. Longitud de la cabecera (4 bits) número de palabras de 32 bits en la cabecera. Reservados para uso futuro (6 bits) Indicadores (6 bits): URG: Campo de punteros urgente. ACK: Campo de confirmación. PSH: Función de carga. RST: Puesta a cero de la conexión. SYN: Sincronizar los números de secuencia. El emisor no tiene más datos. FIN: Ventana (16 bits) asignación de créditos de control de flujo en octetos. Suma de verificación (16 bits) Complemento a 1 de la suma módulo 216-1 de tod las palabras de 16 bits en el segmento más una pseudo-cabecera. Esta pseud cabecera, incluye los siguientes campos de la cabecera IP: dirección IP origen destino, el protocolo y un campo longitud de segmento. Con esto, TCP se autoprote de una transmisión errónea de IP. Si IP lleva un segmento a un computador erróne You're Reading a Preview aunque el segmento esté libre de errores, el TCP receptor se da cuenta del error. Unlock full access with a freesigue trial. a los datos urgentes. Puntero urgente (16 bits): Señala el octeto que Opciones (Variable): Si está presente especifica el tamaño máximo del segmento q será aceptado.
Download With Free Trial
Como TCP está diseñado para trabajar con IP algunos parámetros de usuario se pasan través de TCP a IP para su inclusión en la cabecera IP. Los más relevantes son: Prioridad: 3 bits. Retardo normal/bajo. Rendimiento normal/alto. Seguridad normal/alta. Protección: 11 bits.
La unión TCP/IP significa que la información suplementaria mínima requerida para ca Sign up to vote on this title unidad de datos es en realidad de 40 octetos. Useful Not useful
Mecanismos de TCP.
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Transferencia de datos.
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Aunque se transmiten segmentos, desde un punto de vista lógico es un flujo de octeto Cada octeto es numerado módulo 232 . Cada segmento contiene el número de secuencia d primer octeto en el campo de datos. El control de flujo se ejerce utilizando un esquema asignación de créditos, en el cual el crédito es un número de octetos en lugar de segmentos. TCP aplica su criterio a la hora de construir un segmento para transmitirlo o cuan entrega al usuario los datos recibidos. Existe un indicador, PUSH, que fuerza el envío de dato sirve como función de fin de bloque . El usuario puede especificar un bloque de datos como urgente. TCP designará el fin ese bloque con un puntero urgente y lo enviará en el flujo de datos ordinario. El receptor alertado de que recibe datos urgentes. Si durante la recepción llega un segmento que no va dirigido a la conexión actual, el val indicador RST se activa en un segmento saliente. Cierre de la conexión.
El procedimiento normal es un cierre ordenado. Cada usuario TCP emite una primiti CLOSE. La entidad de transporte establece el bit FIN en el último segmento que envía y qu contiene los últimos datos que se envían en esa conexión. Se produce un cierre abrupto si el usuario emite una primitiva ABORT, caso en el que entidad de transporte abandona todos los intentos de enviar y recibir datos y descarta los dato en las memorias temporales. Se envía un segmento RST al otro extremo.
Opciones en los criterios de implementación de TCP. Criterio de envío.
En ausencia de datos marcados con el indicador de carga PSH (PUSH) y una ventana d transmisión cerrada, la entidad TCP es libre de enviar los datos a su conveniencia. Conforme l You're Reading a Preview datos son emitidos por el usuario, se almacenan en las memorias temporales. TCP pue construir un segmento por cada lote de datos o esperar la acumulación de una cierta cantida Unlock full access with a free trial. El criterio depende de consideraciones de rendimiento. Si las transmisiones son grandes infrecuentes, hay poca información suplementaria de generación de segmentos y procesamient Si las transmisiones son frecuentes y pequeñas entonces el sistema proporciona una respues Download With Free Trial rápida. Criterio de entrega.
En ausencia de PSH, una entidad TCP receptora es libre de entregar los datos al usuar de acuerdo con su propia conveniencia. El criterio real depende de consideraciones rendimiento. Si las entregas son infrecuentes y grandes, el usuario no recibe los datos ta pronto como sería deseable. Si por el contrario son frecuentes y pequeños habrá u procesamiento innecesario en el software TCP y del usuario, así como interrupciones al sistem operativo. Sign up to vote on this title Criterio de aceptación.
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Es posible que los segmentos lleguen ordenados o desordenados, en éste caso TCP tien dos opciones:
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