T61. Redes y Servicios de Comunicaciones. 1. Intr Introd oduc ucci ción ón........ ................ ................. ................. ................. ................. ................ ................. ................................................1 .......................................1 1.1. 1.1. Rela Relaci ción ón con con los los cicl ciclos os im impa part rtid idos os en FP......... FP................. ................ ................. ...............................1 ......................1 1.2. 1.2. Intr Introd oduc ucci ción ón a las las rede redess d de e ord orden enad ador ores es......... ................. ................ ................. ..............................1 .....................1 1.3. Deiniciones...................................................................................................1 2. !so de de las redes redes de ordena ordenador dores es............................................................................1 ............................................................................1 2.1. !so proesional..............................................................................................1 2.2. !so dom"stico................. .......................... ................. ................ ................. ................. ............................................2 ....................................2 3. #ard #ard$a $are re de rede redess.................................................................................................2 3.1. Topolo%&a.......................................................................................................2 3.2. 3.2. Tecno ecnolo lo%& %&a a de de con conm mutaci tación ón............................................................................2 ............................................................................2 3.3. 3.3. Clasi Clasiica icació ción n en en unc unción ión de la tecnol tecnolo%& o%&a a de de tran transmi smisió sión n...............................2 3.'. 3.'. Clas Clasi iic icac ació ión n en unc unció ión n de la e(t e(ten ensi sión ón alca alcan) n)ad ada a........................................2 3.*. Interredes................ ......................... ................. ................. ................. ................. ...................................................3 ..........................................3 '. Sot Sot$a $are re de red red................. ......................... ................. ................. ................. ................. ..................................................3 ..........................................3 '.1. +odelo de niveles................. ......................... ................. ................. ................ ................. ........................................3 ...............................3 '.2. '.2. Serv Servic icio ioss orie orient ntad ados os y no ori orien enta tado doss a con cone( e(ió ión n...........................................3 *. +odel +odelos os de de ree reere renc ncia ia............................................................................................4 ............................................................................................4 *.1. *.1. ,SI ,SI -In -Inte terc rcone one(i (ión ón de de sist sistem emas as aie aiert rtos os//................ ......................... ................. ............................4 ....................4 *.2. TCP0IP...........................................................................................................4 6. Servic Servicios ios de comu comunic nicaci acione oness..................................................................................4 6.1. &neas dedicadas............................................................................................4 6.2. 6.2. Conmu onmuttaci ación de circui rcuito toss...............................................................................4 6.3. 6.3. Conmu onmuttaci ación de paue auettes..............................................................................5 es..............................................................................5 6.'. 6.'. Inter nterne nett a tra trav"s v"s de de ca cale le..............................................................................6 ..............................................................................6 . 4il 4ilio io%r %ra a&a &a........ ................. ................. ................. ................. ................ ................. ................. .................................................6 .........................................6
T61. Redes y Servicios de Comunicaciones 1. Introducción 1.1. Relación con los ciclos impartidos en FP Este tema está directamente relacionado con los siguientes módulos y ciclos formativos de la rama de informática: CF! "dministración de !istemas #nformáticos: $edes de %rea &ocal '#nformática(. CF! )esarrollo de "*licaciones #nformáticas: !istemas #nformáticos +ultiusuario y en $ed '!y"#(. CF+ E,*lotación de !istemas #nformáticos #nstalación y mantenimiento de servicios de redes locales #nstalación y mantenimiento de servicios de #nternet
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1.2. Introducción a las redes de ordenadores -radicionalmente sistemas mainrames o su*erordenadores e/ecuta0an todas las o*eraciones 'centraliado( y los eui*os clientes servan sim*lemente como terminales. "ctualmente se tiende más acia los sistemas distriuidos. En ellos se conectan varios ordenadores mediante una red y se *rocura crear un entorno de utiliación tal ue el usuario no *erci0a la e,istencia de mlti*les sistemas sino ue ante l todo a*arece como un 5nico sistema virtual -Internet/.
1.3. Deiniciones
Telemtica7 -rata el uso de las telecomunicaciones en la comunicación de datos digitales entre sistemas informáticos distanciados es decir del uso de medios de comunicación *ara las cone,iones informáticas. Redes de comunicaciones7 !istema fsico y lógico ue transmite información 'mensa/e( desde un lugar 'emisor( a otro 'rece*tor(. El emisor trasforma el mensa/e en una se7al elctrica electromagntica o ó*tica *ara *roceder a su envo. Servicios de comunicaciones7 !ervicios ue normalmente ofrecen las com*a7as telefónicas o de ca0le y ue *ermiten satisfacer necesidades de transmisión de información como *or e/em*lo conectar varios eui*os o redes locales se*aradas geográficamente mediante la red *0lica.
2. !so de las redes de ordenadores 2.1. !so proesional
Cualuier organiación tiene una red ue interconecta a los ordenadores de la misma de forma local '89( o a travs de enlaces de comunicaciones ':89( *ara oficinas dis*ersas geográficamente. !so ampl&simo7 !e resume en la ca*acidad de acceder a la información de la entidad desde oficinas y eui*os dis*ersos8 medio de comunicación entre em*leados9oficinas y con clientes y *roveedores 'correo electrónico videoconferencia etc.( y la com*arición de recursos. 9uevas tendencias7 Creación de nuevos negocios y transformación de las em*resas e,istentes 0asando sus estrategias en sus redes '#ntranets y E,tranets( y en #nternet: :es corporativas Comercio electrónico -424 y 42C/ Redes CR+ 'Consumer $elationsi* +anagement estión de $elaciones con el cliente( a travs de #nternet Intranets 'comunicación interna de em*resa( y ;(tranets 'comunicación con clientes y *roveedores( ;<%oierno= e>? "!@9
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+ayor iailidad7 @ermite a la em*resa mantener r*licas de sus servidores de AA)) +odelo T>ree Tier -tres capas/7 &a evolución del modelo cliente>servidor dio como lugar el modelo de tres ca*as en ste la carga de com*uto se re*arte en tres *artes con un re*arto claro de funciones. !e trata de utiliar el navegador Be0 como cliente universal evitando as la de*endencia de a*licaciones cliente res*ecto al !istema. &as tres ca*as son: ca*a de *resentación ca*a de lógica de negocios y ca*a de datos.
2.2. !so dom"stico
8cceso a inormación y posiilidad de interactuar7 con em*resas universidades administraciones *0licas 0ancos formación on>line etc. Comunicación interpersonal: correo electrónico mensa/era instantánea foros 0logs nes Do#@ etc. ;ntretenimiento interactivo: /uegos en red video 0a/o demanda etc. Formación sore la Se%uridad en Internet7 Formación tecnológica en la E! y Aaciller so0re seguridad 0ásica virus !@"+ fraudes 0ancarios etc.
3. #ard$are de redes 3.1. Topolo%&a !e refiere a la configuración es*acial en ue se dis*onen sus lneas nodos. 4us7 -odas las estaciones se conectan a un nico medio de transmisión 'G2.3( 8nillo7 Cada ordenador tiene 2 cone,iones *unto a *unto con sus HvecinosI formando entre todos un anillo o 0ucle. 'G2.5 y F))#( ;strella7 -odas las estaciones se conectan a una estación *rinci*al ue al menos asume las tareas de conmutación en la red. ?rol7 -o*ologa mi,ta ue resulta de meclar de algn modo el 0us y la estrella +allada7 Cone,iones *unto a *unto entre todos 'o mucos( ordenadores de la red.
3.2. Tecnolo%&a de conmutación
Conmutación de circuitos7 @ara cada *roceso de comunicación se esta0lece un circuito fsico e,clusivo entre el origen y el destino so0re el ue circulará la información. @ermite la reserva de un anco de 0anda garantiado. Jn e/em*lo son las lneas telefónicas analógicas. Conmutación de pauetes7 &os mensa/es se fragmentan en *auetes y cada uno de ellos se enva de forma inde*endiente desde el origen al destino. )e esta manera los nodos 'routers( de0en ser ca*aces de o0servando la dirección del *auete enviarlo *or el camino más indicado en ese momento. Esto im*lica ue no todos los *auetes serán enviados *or los mismos nodos. @entaAas7 se a*roveca el anco de 0anda y se fortalece la resistencia de la red ante la cada de algn nodo intermedio. DesventaAas7 los *auetes suelen desordenarse y *ueden *erderse *or lo ue ay ue controlarlo desde los *rotocolos de las ca*as su*eriores. o
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3.3. Clasiicación en unción de la tecnolo%&a de transmisión Redes de diusión -roadcast/7 El canal de transmisión es com*artido *or todos los ordenadores de la red. Cada ordenador escuca cada mensa/e y com*rue0a si la dirección destino concuerda con la suya. @ro0lemas de seguridad. " veces se utilia la difusión *recisamente *ara enviar un mensa/e destinado a todas las máuinas de la red o a un su0con/unto de stas 'multidifusión(. )e0e e,istir algn mecanismo *ara gestionar el canal. @or e/em*lo en Eternet se utilia C!+"9C) ue realia un control descentraliado de la transmisión. Cuando un eui*o desea transmitir *rimero com*rue0a ue el canal est li0re si es as transmite *ero com*rue0a ue nadie más transmite a la ve. !i ay colisión detiene la transmisión y se es*era un tiem*o aleatorio *ara volver a intentarlo. Punto a punto7 Consta de mucas cone,iones entre *ares individuales de máuinas.. @uede ser sim*le, alf du*le, o full du*le,. &as redes más *eue7as 'como las &"K( suelen utiliar la difusión mientras ue las más grandes 'B"K( suelen ser de *unto a *unto.
3.'. Clasiicación en unción de la e(tensión alcan)ada 2
897 $edes de área local. !u e,tensión se limita a un nico edificio y la tecnologa suele ser de difusión. )el orden de 1G>1GGG+0*s. Eternet '1G+0*s( Fast Eternet '1GG+0*s( F))# '1GG+0*s( -oLen $ing '16+0*s( y igaAit Eternet '1GGG+0*s(. Este ltimo *uede funcionar so0re *ares trenados de co0re J-@ categora 5 o so0re fi0ra ó*tica y se suele utiliar como 0acL0one o *ara conectar su0redes. !e suelen organiar segn el ca0leado estructurado. +897 $edes de área metro*olitana. E,tensión de las redes locales con tecnologa similar. :897 $edes de área e,tensa. -ecnologa "-+. Kormalmente estas redes 'denominadas *0licas *orue se ofrecen al *0lico( son *ro*iedad de las com*a7as telefónicas y se contratan determinados HcaudalesI de tráfico y9o servicios. !e suelen usar enlaces *unto a *unto con conmutación de *auetes o de celdas en el caso de "-+. Redes Inalmricas7 -ras la generaliación de los sistemas de telefona móvil y de otros dis*ositivos como @)"! y ordenadores *ortátiles cada ve son más demandadas. +ediante redes de telefona móvil !+9@$!9J+-! ue alcanan asta los 2+0*s mediante B#F# G2.1109g9n con e,tensión de edificios *laas o onas restringidas &"K> y velocidades de asta 54+0*s Bi+"M G2.16 con e,tensión de asta 5GLms >+"K> y velocidades de asta NG+0*s y 0luetoot G2.15 *ara redes uni*ersonales cone,ión de *erifricos y otros elementos como telfonos móviles o cámaras de fotos entre s y al ordenador unos *ocos metros.
3.*. Interredes "unue las clasificaciones de redes tienen inters *ara sistematiar su estudio una red real no siem*re se corres*onde con uno de los ti*os H*urosI. @or otro lado con frecuencia es necesario conectar diferentes redes ue *ueden o no ser com*ati0les. @or e/em*lo *uede ser necesario conectar dos &"K Eternet se*aradas geográficamente mediante un enlace *unto a *unto de una red *0lica 'B"K( una de stas tener a su ve varios *untos de acceso inalám0ricos G2.110 BiFi y ue además todas estn conectadas a #nternet. Jn con/unto de redes interconectadas se llama interred. &a cone,ión entre redes diferentes se realia mediante *uentes routers o eui*os denominados *uertas de enlace de*endiendo de la diferencia entre stas los *rotocolos ue utilicen y a ue nivel !# se a de realiar la traducción de los datos y direcciones.
'. Sot$are de red &a *rimera aruitectura de redes comercial fue S98 -System 9et$orB 8rc>itecture/. @resentada *or #A+ en 1ON4 se 0asa0a en un modelo niveles o ca*as ue des*us ins*iró al modelo !#.
'.1. +odelo de niveles
Servicios7 indican u ace la ca*a. &a ca*a n ofrece servicios a la ca*a nP1 ue los *uede usar *ara im*lementar los suyos *ro*ios. Protocolo de la capa n7 Forma en ue las entidades de la ca*a n en un determinado sistema se comunican con las de la ca*a n de otro de acuerdo a una serie de reglas y *arámetros conocidos. Intera)7 indica cómo acceder a la ca*a los *arámetros y los resultados ue se es*eran. " travs de la interfa se *roduce la comunicación con la ca*a. Implementación interna7 está oculta. !e *uede cam0iar la funcionalidad *ero ay ue res*etarla interfa y el *rotocolo su0yacente. Pila de protocolos7 el con/unto de *rotocolos de un determinado sistema. 8ruitectura de red7 un con/unto funcional concreto de ca*as y *rotocolos.
'.2. Servicios orientados y no orientados a cone(ión
,rientados a cone(ión7 El usuario esta0lece una cone,ión ace uso de ella y des*us la cierra. &a información se reci0e en el mismo orden ue se enva y al e,istir un nico camino los *auetes no tienen ue incluir la dirección destino. 9o orientados a cone(ión7 Ko se *redetermina un camino fsico de comunicación la información se enva en forma de *auetes 'denominados datagrámas( confiando en ue estos lleguen a su destino. @ueden ir *or caminos fsicos diversos y de0en incluir la dirección de destino. 3
oS -uality o Service/7 @ermite la negociación entre redes de un nivel de calidad garantiado segn los *arámetros de retardo velocidad instantánea *erdida de información etc. "-+ *ermite Qo! #nternet no *uede garantiar una Qo!.
*. +odelos de reerencia *.1. ,SI -Intercone(ión de sistemas aiertos/
;stndar7 )efinido *or la #! 'rganiación internacional de estándares( con el fin de *romover la creación de estándares ue es*ecificaran un con/unto de *rotocolos inde*endientes de cualuier fa0ricante. +odelo de reerencia ,SI7 ;a servido como marco de referencia *ara descri0ir y estudiar redes reales 'modelo de referencia !#(. Deine Siete capas7 fsica enlace red trans*orte sesión *resentación y a*licación8 y *rotocolos *ara cada una de ellas.
*.2. TCP0IP
En 1O6O la a%encia norteamericana de proyectos e investi%ación avan)ara 8RP8 reci0ió el encargo de *royectar un sistema de intercone,ión de ordenadores ue de&a poder resistir la destrucción de parte de su inraestructura. @or lo ue sta decidió ue la rede de0a usar conmutación de pauetes y topolo%&a mallada. 8RP89et era una red fia0le y ro0usta ue creció *aulatinamente y se dise7o un nuevo con/unto o *ila de *rotocolos y con ellos una aruitectura. !u nom0re *rovena de sus dos *rotocolos más im*ortantes TCP -transmision control protocol( e IP -Internet protocol/. 8RP89et creció e,*onencialmente y se fue uniendo a distintas redes de universidades y entidades cientficas *or lo ue fue cogiendo el nom0re de #nternet. TCP0IP7 se dise7o de forma más *ragmática ue !#. +ientras en !# se em*learon varios a7os *ara definir sus ca*as y *rotocolos *erfectamente definidos en -C@9#@ se dise7ó el modelo como una sim*le descri*ción de los *rotocolos ya e,istentes. Tiene cuatro capas7 ost>red 'fsico y enlace( interred trans*orte y a*licación. ;oy da su difusión es com*leta y es im*lementado incluso en telfonos móviles. @or el contrario a*enas e,iste softare !# ue a uedado como un modelo acadmico de descri*ción de aruitectura de redes. Esto es de0ido *rinci*almente a ue a*areció más tarde y a ue el softare 0asado en !# era más com*le/o y caro.
6. Servicios de comunicaciones 6.1. &neas dedicadas Circuito real *ermanente y aluilado. Formado *or un enlace *unto a *unto a nivel fsico. Cuota fi/a mensual en función de la velocidad y la distancia. Coste elevado.
6.2. Conmutación de circuitos
+todo usual en las redes telefónicas de vo. Red Teleónica 4sica -RT4/7 En el *asado la transmisión en todo el sistema telefónico era analógica con el advenimiento de la fi0ra ó*tica la electrónica digital y las com*utadoras actualmente todas las troncales y los conmutadores son digitales uedando sólo el circuito local como el nico elemento analógico. Esta *referencia *or la transmisión digital se de0e a ue es más confia0le al ser más sencillo distinguir entre un G y un 1 ue re*roducir e,actamente una forma de onda analógica des*us de a0er *asado *or mlti*les am*lificadores. ;asta la a*arición de las lneas ")!& la cone,ión más comn a #nternet y entre eui*os remotos ue no necesita0an un gran anco de 0anda se realia0a utiliando la red $-A y mediante un +)E+ D.OG9D.O2 ue *oda alcanar una velocidad má,ima de 56R0*s en 0a/ada y 33694L0*s en su0ida. &a tarificación se realia *or tiem*o aunue se an generaliado las tarifas *lanas ue *ermiten cone,ión ilimitada *or un determinado coste mensual. Red Di%ital de Servicios Inte%rados de anda estrec>a -RDSI<4;/7 )esde la a*arición de las lneas ")!& se utilia muco menos *ara la transmisión de datos de0ido *rinci*almente a ue su *recio es muco más elevado y el circuito local a de ser tam0in digital. &a velocidad va desde 2 canales de 64L0*s en acceso 0ásico asta 4
1O2GL0*s en acceso *rimario 3GAP). ! se sigue utiliando am*liamente *ara la transmisión de vo de alta calidad. 8DS -8symetric Data Suscrier oop/7 !e utilia el mismo *ar de co0re trenado de la red telefónica a*rovecando el anco de 0anda no utiliado *or el canal de vo 'ue utilia sólo unos 3R;( *or lo ue aora el lmite lo esta0lece el medio fsico del circuito local ue de*enderá de su es*esor calidad y so0retodo la distancia asta la central telefónica. )ado ue la utilidad *rinci*al de estas lneas es la cone,ión a #nternet y la mayora de usuarios descargan más datos ue envan la lnea es asimtrica en cuanto a ue *ermite una velocidad de asta +0*s en descarga y 1+0*s de su0ida 'estándar #-J .OO2.1(. ")!& es sólo un estándar de la ca*a fsica lo ue se e/ecuta encima de l de*ende de la em*resa *ortadora. Con frecuencia se utilia "-+ *ara trans*ortar los datos en la red central. S so0re "-+ -C@9#@ Do#@ Dideoconferencia etc. Red S+ -Sistema loal para Comunicaciones +óviles/7 )estinado a la comunicación de llamadas de vo *ermite transmitir datos a 0a/a velocidad *ero desde la a*arición de @$! y J+-! ya no se utilia *ara este fin. Red Inteli%ente7 nmeros OGG desvo de llamada contestador automático D@K...
6.3. Conmutación de pauetes
E.2* ;asta los a7os OG fue el estándar en redes *0licas de *auetes en Euro*a en Es*a7a la red era conocida como #AE$@"C. Es una red orientada a cone,ión. )efine el funcionamiento del interfa E-)>E-C) y como la información via/a a su travs. !e organia de acuerdo al modelo !# a0arcando los niveles fsico de enlace y red. Ierpac sico0plus. Red !9,7 velocidades de asta 2+0*s *ermite D@K. Frame Relay7 -cnica sim*lificada de conmutación de *auetes *ara el trans*orte de información de datos. Confa en medios digitales de alta velocidad y con 0a/a tasa de error *or lo ue desa*arecen las funciones de control de flu/o corrección de errores. &as ca*as de enlace y de red son mnimas *or lo ue es el com*lemento *erfecto *ara -C@9#@. Delocidades de asta 34945 +0its9s. )e0ido a ue es una red orientada a cone,ión se *ueden definir el anco de 0anda asegurado 'C#$( y cuanto se *ermite e,ceder 'E#$( en cada cone,ión. Data@o) y cone(ión a internet. Red !9, -o servicio !9,/7 &a red *0lica F.$ '/unto con M.25(. de -elefónica. @ermite tanto circuitos virtuales *ermanentes como conmutados gru*os cerrados de usuarios dirección a0reviada acceso multienlace etc. 8T+ y RDSI de 4anda 8nc>a. El #-J>- desarrolló la segunda generación de $)!# conocida como de Aanda "nca '$)!#>A"( y recomienda la utiliación de tecnologa "-+ *ara la conmutación de *auetes so0re medios de transmisión de fi0ra ó*tica !); '!yncronous )igital ;ierarcy(
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I8C,+7 En Es*a7a -elefónica ofrece igacom un servicio *ortador de trayectos virtuales "-+ ue cu0re un rango de velocidades entre 64 L0*s y 155 +0*s. I88DS7 Com*arte el 0ucle de a0onado o *ar de co0re con el servicio telefónico 0ásico *ermitiendo el uso simultáneo e inde*endiente de am0os servicios. "unue se utilia la tecnologa ")!& *ara la transmisión de información lo ace so0re una red "-+ 0asado en cone,iones asimtricas. Servicio CI9C,7 Jnifica so0re "-+ las comunicaciones de vo datos y multimedia 'videoconferencia( de la em*resa. PRS0!+TS7 !on esuemas de transmisión de datos a travs de redes inalám0ricas de larga distancia. @$! '2.5( es una red de *auetes su*er*uestos encima de !+ y alcana una velocidad de . J+-! '3( funciona de forma inde*endiente a !+ y alcana una velocidad má,ima de 2+0*s o
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6.'. Internet a trav"s de cale
&as com*a7as de televisión *or ca0le ofrecen aora mlti*les servicios utiliando sus redes 0ridas de fi0ra ó*tica y ca0le coa,ial ue tienen enterradas en mucas ciudades. Estos servicios incluyen acceso a #nternet mediante +)E+s de ca0le servicios telefónicos etc. 'amn de mlti*les canales de televisión(. &a velocidad de acceso a #nternet es similar a la de las lneas ")!& actuales *udiendo incluso su*erarlas. El nico *ro0lema es ue al com*artir el medio de transmisión 'ca0le coa,ial( con los vecinos de su edificio9ur0aniación suelen ser más de*endientes del nmero de usuarios conectados de forma simultánea ue las lneas ")!&. Este *ro0lema se acota aumentando el nmero de nodos de fi0ra reduciendo la *arte de ca0le coa,ial y aumentando la de fi0ra ó*tica 'con muco más anco de 0anda(.
. 4ilio%ra&a
"ndre !. -anen0aum: H$edes de com*utadorasI 4T Ed. @rentice ;all 2GG3 Billiams !tallings: HComunicaciones y redes de com*utadorasI +olina Francisco <.: H$edes de área localI. $a>+a 2GG3. tt*:99.itu.int9#-J>- Estándares de la #J->- '")!& D.O2 D.O2 etc.( tt*:99.rfc>es.org )ocumentos $FC en castellano tt*:99standards.ieee.org9getieeeG29*ortfolio.tm Estándares #EEE G2 tt*:99es.tld*.org )ocumentación li0re en es*a7ol de &inu,9Jni, tt*:99tecnet.microsoft.com )ocumentación tecnológica de +icrosoft
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