Tema 1: contenido contenido 1.1 Que es el internet? 1.2 Frontera de la red
Sistemas finales, redes de acceso, enlaces
1.3 Núcleo de la red Malla
de routers interconectados conmutación de paquetes /circuitos, estructura
1.4 Demora, pérdida y rendimiento enredes de paquetes /circuitos 1.5 Modelos de servicios / capas de protocolos 1.6 Historia Introduction
El núcleo de la red Ì
Red de routers interconectados
La pregunta fundamental
Como se transfieren transfieren los datos a través de la red ?
El núcleo de la red Ì
Una solución es la conmutación
conmutador
–
Como cerramos y abrimos el circuito ?
Conmutación •
Solución 1
Encendido
Apagado
Conmutación •
Solución 2
Encendido
Apagado
Red Conmutada Ì
Una red conmutada conmutada consta de una serie de de nodos interconectados, interconectados, o dispositivos capaces de crear conexiones temporales o para el encaminamiento.
Red Conmutada
Tax T axonomia onomia de redes redes conmutadas
El núcleo de la red
Conmutación de circuitos: Circuitos dedicados por llamada, red telefónica Red de paquetes: datos enviados por red en bloques
Introduction
Conmutación de circuitos Recursos reservados de extremo a extremo
Ancho de banda, capacidad del switch Recursos dedicados: No compartir Similar a un circuito, garantía de rendimiento Se requiere: configuración de la llamada
Introduction
Conmutación de circuitos Los recursos de red (e.j., ancho de banda) dividido en partes
Una parte asignada a una conexión La parte “sin “sin uso” asignada a la conexión, no se comparte.
Para dividir en partes hay dos técnicas División por frecuencia División por tiempo
Introduction
Conmutación de circuitos Sea L la longitud del archivo y R el ancho de banda R está en función de la capacidad de cada enlace y de las las ranuras ranuras o slots por seg. El tiempo del enlace será: T = L / R e
El tiempo para enviar un archivo de un extremo a otro, deberá tomar en cuenta el tiempo del enlace y el tiempo de conexión, es decir: TAB = Te + Tc
Introduction
Ejemplo de Conmutación de circuitos Cuanto tiempo toma enviar un archivo de 640,000 bits del host A al host B sobre una red de conmutación de circuitos? Todos los enlaces son de 1536 Mbs Cada enlace usa TDM con 24 ranuras. 500 mseg son requeridos para establecer el circuito de extremo a extremo.
A 1536 Mbs 24 ranuras/seg 24 ranuras/seg
24 ranuras/seg
1536 Mbs
1536 Mbs 1536 Mbs 1536 Mbs
B
Introduction
Ejemplo de Conmutación de circuitos Cuanto tiempo toma enviar un archivo de 640,000 bits del host A al host B sobre una red de conmutación de circuitos, si el tiempo para establecer el circuito es de 500 ms? Sea L la longitud de paquetes en bits que se envian de A a B R el ancho de banda T tiempo para c
A 1536 Mbs 24 ranuras/seg 24 ranuras/seg
24 ranuras/seg
1536 Mbs
1536 Mbs 1536 Mbs 1536 Mbs
B
Introduction
Ejemplo numerico ... L = 640 Mbits R = (1536 / 24 ) Mbits/seg = 64 Mbits/seg T = 500 mseg = 0,5 seg c
TAB = Te + Tc
Te = L / R = 640/64 seg = 10 seg
TAB = (10 + 0,5) seg
Sol: 10.5 seg
Introduction
Conmutación de paquetes Cada flujo de datos extremo a extremo se divide en paquetes Los paquetes del usuario A, B comparten los recurso de la red Cada paquete usa todo el enlace Los recursos se utilizan cuando requieren División delse ancho de banda en partes Asignación dedicada Reserva de recursos
Saturación de recursos: La demanda agregada excede la cantidad disponible congestión: los paquetes hacen colas, esperan por el uso del enlace Almacenar y reenviar: los paquetes se mueven un salto a la vez
Nadie recibe un paquete completo antes de reenviar
Introduction
Conmutación de paquetes: multiplexación estadística 100 Mb/s Ethernet multiplexación estadística
A B
C
1.5 Mb/s Cola de paquetes esperando el enlace de salida
D
E
La secuencia de paquetes de A y B no tienen una forma fija de envio, el ancho de banda se comparte bajo demanda ² multiplexación estadística TDM: Cada equipo obtiene obtiene un casilla en las las franjasIntroduction TDM.
Conmutación de paquetes versus conmutación conmutac ión de circuitos La conmutación de paquetes permite a más usuarios utilizar la red
1 Mb/s enlace Cada Usuario:
N users Conmutación circuitos:
100 kb/s cuando “activo” activo 10% del tiempo
10 usuarios
1 Mbps link
Comutación de paquetes:
Con 50 usuarios, cual es la probabilidad de que al menos 10 usuarios estén activos al mismo tiempo ? Introduction
Conmutación de paquetes: almacenar y reenviar L R
toma L/R segundos transmitir (enviar) packetes de L bits en un enlace a R bps Almacenar y reenviar: el paquete debe llegar integramente al router antes de transmitir al siguiente enlace demora = 3L/R (asumiendo demora de propación cero)
R
R
Ejemplo: L = 7.5 Mbits R = 1.5 Mbps Demora de transmisión = 3 * 5 = 15 sec
Introduction
Conmutación de paquetes
Bueno para volúmenes de datos repentinos Compartir recursos Más simple. Sin configuración de llamada
Excesivo congestionamiento: pérdida y demora de paquetes
Se requieren protocolos para transferencia fiable de datos y control de congestionamiento.
Conmutación de paquetes
Bueno para volúmenes de datos repentinos Compartir recursos Más simple. Sin configuración de llamada
Excesivo congestionamiento: pérdida y demora de paquetes
Se requieren protocolos para transferencia fiable de datos y control de congestionamiento.
Aquí la Exposición sobre Distribución Binomial
Distribución Binomial. Ejercicios 1. 2.
Escr Escrib ibir ir la fun funci ció ón de de pr probabi babili lida dade dess Sup Supongam gamos que se lanza un dado 50 veces y queremos queremos la pro p robabilidad babilidad de que el número 3 salga 20 veces.
Distribución Distribució n Binomial. Solución •
Escribir la función de probabilidades
•
Supongamos que se lanza un dado 50 veces y queremos queremos la pro p robabilidad babilidad de que el número 3 salga 20 veces.
Distribución Binomial. Ejercicios 1.
Una Una emp emprresa esa ado adop ptó un proc proces eso o de de con contr trol ol de de calidad consistente en diariamente seleccionar al azar 20 unidades del total producido y conocer el número de unidades defectuosas. El plan establece que si al examinar diariamente las veinte unidades, tres ó mas salen defectuosas, algo esta pasando y se ordena detener el proceso productivo para buscar la falla. Cúal es la probabilidad de que se ordene parar el proceso productivo si se sabe por experiencia que la probabilidad de una unidad defectuosa es 10%?
Distribución Distribució n Binomial. Solución
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos
Ejemplo ¿Cual es la probabilidad de que transmita un usuario? ¿Cual es la probabilidad de que no transmita? ¿Cual es la probabilidad de que dos transmitan al mismo tiempo? ¿Cual es la probabilidad de que dos NO transmitan al mismo tiempo?
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos ¿Cual es la probabilidad de que transmita un usuario? 0.25 Ì ¿Cual es la probabilidad de que no transmita? 0.75 Ì ¿Cual es la probabilidad de que dos transmitan al mismo tiempo? 0.25 * 0.25 Ì ¿Cual es la probabilidad de que dos NO transmitan al mismo tiempo? 0.75 * 0.75 Ì
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos Supongamos que hay 50 usuarios en la red Ì ¿Cuál es la probabilidad de que exactamente 10 usuarios estén activos al mismo tiempo? Ì
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos Supongamos que hay 50 usuarios Ì ¿Cuál es la probabilidad de que al menos 10 usuarios estén activos al mismo tiempo? Ì
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos Ì
¿Cuál es el máximo numero de usuarios que se pueden conectar con la probabilidad de que 10 o mas usuarios estén activos al mismo tiempo sea menor a 0.05?
Respuesta Usuarios 23 24 25 26 27 28 29 30
Probabilidad de canal ocupado 0. 0 4 7 6 0. 0 5 4 6 0. 0 7 1 3 0. 0 9 0 8 0. 1 1 3 2 0. 1 3 8 4 0. 1 6 6 3 0. 1 9 6 5