Desarrollo Del Proyecto de Red Telemática

DESARROLLO DEL PROYECTO DE RED TELEMÁTICA

Pepe Felío Formador Formador Informática Redes Telemátic Telemáticas as

Desarrollo del Proyecto de Red Telemática

Redes de Comunicaciones

REDES DE COMUNICACIONES COMUNICACIONES La información que se transfiere, no es transmitida tal y como sale del emisor, utilizando utilizando para ello caracteres comprensibles, comprensibles, tanto para el emisor como para el receptor, receptor, que se comunican mediante señalización señalización física. Estos códigos serán las expresiones utilizadas utilizadas y las señales, tanto sonoras como luminosas, etc, son las portadorasLa utilización de códigos y señales precisa que la información sea tratada de forma que en la transmisión y en la recepción sea la misma, empleando para ello protocolos establecidos establecidos para tal fin. ara que la transmisión de la información ocurra deben cumplirse ciertas condiciones •

• • •

!anto el emisor como el receptor deben utilizar el mismo protocolo, para ello, tendrán que establecerlo antes de iniciar la transmisión. El medio de transmisión no debe interferir en la comunicación. El medio debe estar adaptado t"cnicamente para el fin de la transmisión. #simismo, la información información a transmitir transmitir debe ser puesta puesta de forma tal que que sea compartida compartida con el canal.

Transmisión de Datos Las redes de transmisión de $atos pueden ser% 

Dedicadas

&on aquellas que por moti'o de 'elocidad, seguridad, o ausencia de otro tipo de red, conectan dos o más puntos de forma exclusiva. (so exclusi'o por parte de una organización )e*% red de una empresa+. Este tipo de red puede estructurarse en redes punto a punto o redes mutipunto y con Enaces Directo o Indirecto 

Compartidas

&on aquellas redes a las que se une un gran número de usuarios, compartiendo compartiendo todas t odas las necesidades necesidades de transmisión e incluso con otros tipos de transmisiones. transmisiones. Circuitos, la de Conmutación de Pa!uetes, Pa!uetes, Las redes más usuales son las de Conmutación de Circuitos, la de Conmutación de Mensa"es y la de Conmutación por Circuitos #irtuaes. #irtuaes. Redes Dedicadas



Punto a Punto

Es aquella que conecta nicamente dos estaciones en un instante dado. &e puede establecer enlaces punto a punto en circuitos dedicados dedicados o conmutados, que a su 'ez pueden ser simplex, alf-dplex o full-dplex.


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REDES DE COMUNICACIONES COMUNICACIONES La información que se transfiere, no es transmitida tal y como sale del emisor, utilizando utilizando para ello caracteres comprensibles, comprensibles, tanto para el emisor como para el receptor, receptor, que se comunican mediante señalización señalización física. Estos códigos serán las expresiones utilizadas utilizadas y las señales, tanto sonoras como luminosas, etc, son las portadorasLa utilización de códigos y señales precisa que la información sea tratada de forma que en la transmisión y en la recepción sea la misma, empleando para ello protocolos establecidos establecidos para tal fin. ara que la transmisión de la información ocurra deben cumplirse ciertas condiciones •

• • •

!anto el emisor como el receptor deben utilizar el mismo protocolo, para ello, tendrán que establecerlo antes de iniciar la transmisión. El medio de transmisión no debe interferir en la comunicación. El medio debe estar adaptado t"cnicamente para el fin de la transmisión. #simismo, la información información a transmitir transmitir debe ser puesta puesta de forma tal que que sea compartida compartida con el canal.

Transmisión de Datos Las redes de transmisión de $atos pueden ser% 

Dedicadas

&on aquellas que por moti'o de 'elocidad, seguridad, o ausencia de otro tipo de red, conectan dos o más puntos de forma exclusiva. (so exclusi'o por parte de una organización )e*% red de una empresa+. Este tipo de red puede estructurarse en redes punto a punto o redes mutipunto y con Enaces Directo o Indirecto 

Compartidas

&on aquellas redes a las que se une un gran número de usuarios, compartiendo compartiendo todas t odas las necesidades necesidades de transmisión e incluso con otros tipos de transmisiones. transmisiones. Circuitos, la de Conmutación de Pa!uetes, Pa!uetes, Las redes más usuales son las de Conmutación de Circuitos, la de Conmutación de Mensa"es y la de Conmutación por Circuitos #irtuaes. #irtuaes. Redes Dedicadas



Punto a Punto

Es aquella que conecta nicamente dos estaciones en un instante dado. &e puede establecer enlaces punto a punto en circuitos dedicados dedicados o conmutados, que a su 'ez pueden ser simplex, alf-dplex o full-dplex.


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#enta"as 

Ata disponi$iidad de ser%icio& (na conexión permanente entre dos puntos asegura que cada uno de los extremos se encontrara /'isible/ /'isible/ las 01 oras, los 234 días del año.



Con'idenciaidad de enace& #l no existir existir más de dos puntos conectados, conectados, se reduce reduce considerablemente considerablemente el riesgo riesgo de intrusión en la comunicación.



Anc(o de $anda esta$e. esta$e. #l disponer disponer de un enlace de alta disponibilidad disponibilidad de ser'icio ser'icio y dedicado, dedicado, no se producen producen fluctuaciones en el anco de banda, ya que no se añaden usuarios a esta comunicación. Des%enta"as &u ele'ado coste económico



Mutipunto

(n enlace multipunto es aquel que conecta más de dos estaciones a la 'ez. Este tipo de enlace puede ser a su 'ez (a')dupe* o 'u)dupe*

Pepe Felío Formador Informática Redes Telemáticas

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#enta"as 

5ompartir recursos e información entre sus redes con facilidad.



$isponibilidad de la información por mucos puestos de forma inmediata.

 

#dministración centralizada de los todos los puestos de red. 6a*o costo de instalación y mantenimiento, •

!eniendo en cuenta el nmero de estaciones que se mane*an.

Des%enta"as 

6a*a seguridad •



7a que no es fácil controlar a todos los usuarios conectados

8nestabilidad de su anco de banda

uesto que se producen conexiones y desconexiones con relati'a frecuencia 

Enaces directos

&on aquellos enlaces que se producen entre dos ordenadores dentro de la misma red. En esta clase de enlaces no se necesita ningún dispositivo de interconexión que gestione o filtre el tráfico entre redes diferentes. En este tipo de enlace, el ordenador de origen en'ía la información directamente con la dirección del ordenador de destino. 

Enaces indirectos

&on aquellos enlaces que se producen a través de un dispositivo de interconexión, es decir% atraviesan routers o bridges para conectar con otros ordenadores que se encuentran en redes distintas a la del origen.

En los enlaces indirectos, el ordenador de origen en'ía la información al primer dispositi'o de interconexión )el router o el bridge+ y es "ste el que encamina la información acia el ordenador de destino, o acia el siguiente router.


4



Redes Compartidas

El sistema de 5onmutación )Switching +, permite el alto tráfico de información entre los distintos usuarios de la red, e'itando su congestión y aumentando su rendimiento. Este se sita en la 5apa 0 del modelo de interconexión de sistemas abiertos ) OSI + que es la 5apa de Enlace de datos, permitiendo a los nodos intermedios asignar direcciones y ad*untar datos. •

Redes de Conmutación de Circuitos

&e basa en la creación de un circuito físico entre dos interlocutores de la red. Este circuito físico se establece antes de transmitir cualquier tipo de información y está formado por diferentes enlaces entre los nodos. &on redes en las que unos centros de conmutación son los que estalecen un circuito dedicado entre dos estaciones que se comunican. Este sistema recuerda a las antiguas centralitas de tel"fono donde se 9 pinchaan: los conectores de dos líneas para comunicarlas entre sí. En el momento de iniciarse una comunicación, el emisor debe comprobar que el destinatario del mensa*e se encuentra disponible y en caso de ser así, localizar una ruta libre dentro de la red, que incluirá los respecti'os conmutadores y enlaces entre este y el destinatario. 5uando una estación requiere en'iar un mensa*e a otro le incorpora una dirección de destino. El mensa*e pasa a tra'"s de la red, de un nodo a otro. (na 'ez establecido el camino y transmitida la información, la red debe ser capaz de restablecer los recursos utilizados y de*arlos disponibles para las siguientes comunicaciones. 

En un momento determinado existe un enlace entre dos dispositi'os.



&e requieren 2 fases 

Establecimiento del circuito



!ransferencia de datos



Liberación de la conexión



&e reser'a la capacidad de un canal entre cada par de nodos



La capacidad está totalmente asignada aun cuando no exista transmisión de datos


5



Diagrama de tiempo del establecimiento de un circuito tt Origen

Nodo Intermedio 1

t p

Nodo Intermedio 2

Destino Fase 1

Fase 2

Fase 3

5omo se obser'a, en el establecimiento de la comunicación, se aprecia un retardo, indicando el tiempo de propagación )tp+, por lo tanto, será necesario antes de en'iar la información, disponer de todo el circuito de establecimiento. (na 'ez establecido, se puede en'iar la información sin más •

Redes de Conmutación de Mensa"es

En lugar de tener las líneas dedicadas a un origen y un destino, lo que se 'a a acer es que cada mensa!e sea conmutado a un circuito. El mensa!e va a llegar al conmutador, y el conmutador 'a a asignar el mensa*e a su nodo correspondiente; así podemos tener 'arios mensa*es, reconociendo el conmutador que mensa*e corresponde a cada nodo con una cla'e o identificador de encabezado del nodo de destino )un encabezado del mensa*e.   

5uando una estación requiere en'iar un mensa*e a otro le incorpora una dirección de destino El mensa*e pasa a tra'"s de la red, de un nodo a otro (n nodo de conmutación de mensa*es suele ser un minicomputador con características de E<& para tratar los mensa*es entrantes y salientes


6


•


Redes de conmutación de pa!uetes

&on redes en las que existen nodos de concentración "dispositivos de interconexión en forma de malla# con capacidad de proceso para regular el tráfico de paquetes, entendiendo por paquete una peque$a parte de la información que cada usuario desea transmitir. 5ada paquete se compone de la información, el identificador de origen y destino y algunos caracteres de control.

o



5ombina las 'enta*as de las dos anteriores, minimizando las des'enta*as



El tamaño de las unidades de datos )paquetes+ son menores que en la conmutación de mensa*es.



&i los datos superan dica cantidad, "ste se deberá di'idir en unidades más pequeñas.

Conmutación de paquetes con Datagramas

5ada paquete se trata de forma independiente, es decir, el emisor enumera cada paquete, le añade información de control y lo en'ía acia su destino. uede ocurrir que por aber tomado 'ías diferentes, un paquete con nmero, por e*emplo =, llegue a su destino antes que el nmero 3. Es igualmente posible que el paquete nmero 2 se pierda por cualquier causa. Estas ipótesis son desconocidas por el emisor, siendo necesariamente el receptor el encargado de establecer e orden de los paquetes y saber los que se an descartado )para su posible requerimiento al emisor+ y para esto, debe tener el soft>are necesario.





•


Redes de conmutación de circuitos %irtuaes

%ada paquete se encamina a través de la red como si fuera una entidad independiente, el camino físico entre los extremos de la conexión puede 'ariar a menudo debido a que los paquetes apro'ecan aquellas rutas de menor costo )menor distancia administrati'a+, y e'itan las zonas congestionadas, e'itando así colisiones y, por tanto, retrasos en la transmisión de la información. Esto se consigue mediante protocolos "con!unto de normas#. 



o

Establecen rutas 'irtuales mediante la identificación de los nodos )transmisores y receptores+. #plican una serie de condiciones de cómo debe 'ia*ar el paquete de información a tra'"s de la red y cuál debe ser el tratamiento que debe recibir cada paquete de información. Conmutación de paquetes con circuito virtual

8maginemos que un paquete de 'oz llega demasiado tarde, no podrá ser decodificado y el interlocutor notará un pequeño corte en la con'ersación. La conmutación de paquetes con circuito 'irtual tiene como ob*eti'o asumir las 'enta*as de los dos paradigmas. #sí, en lugar de en'iar independientemente todos los paquetes de una conexión, los circuitos 'irtuales deciden antes el camino )como ocurre en la conmutación de circuitos+, pero manteniendo el en'ío de paquetes indi'iduales. $e este modo todos los paquetes seguirán el mismo camino y se podrá contar con una reser'a de recurso. Las 'enta*as de los circuitos 'irtuales frente a los datagramas son% 

#l efectuarse el encamiento de una sola 'ez, para la totalidad del grupo de paquetes, el tiempo de transmisión es menor



#l seguir el mismo recorrido todos los paquetes, estos llegarán siempre en el mismo orden.



La eficiencia es mayor, ya que cada nodo es capaz de realizar la detección de errores, solicitándolo al nodo anterior si fuese necesario, antes de continuar con toda la transmisión.

Las des'enta*as de los circuitos 'irtuales frente a los datagramas son% #l no tener que establecer llamadas en circuitos de datagramas, para un 'olumen pequeño, esta es más eficiente que los circuitos 'irtuales. La flexibilidad de los datagramas ace que si en un determinado momento se produce una congestión, una 'ez que se a iniciado la comunicación, los siguientes mensa*es podrían tomar caminos alternati'os )en 'irtuales esta opción es imposible +. El en'ío mediante datagramas es más confiable, ya que si un nodo cae, sólo se perderá un mensa*e, mientras que en circuitos 'irtuales, se perderá la t otalidad de la transmisión.


!



ATM + As,nc(ronous Trans'er Mode Es una tecnología de transferencia de la comunicación que nació para poder dar ser'icio al gran anco de banda necesario para aplicaciones y ser'icios. La conmutación de celdas en modo circuito 'irtual a altas 'elocidades permite simular las condiciones de una conmutación de circuitos y, por lo tanto, poder ofrecer ser'icios con una cierta calidad. &e fundamenta en 2 ser'icios% 

5onmutación de paquetes de un tamaño reducido y fi*o, llamados 5eldas



!ecnología basada en circuitos 'irtuales



(tilización de altas 'elocidades de transmisión

Está orientado a la conexión como una red de conmutación de circuitos. En el momento de iniciar la comunicación acia un destino para establecer el camino 'irtual que seguirán todas las celdas desde el origen asta el destino. Este camino no cambia durante toda la comunicación, por tanto, si cae un nodo la comunicación se pierde. #!? garantiza el orden de llegada de las celdas, pero no garantiza la recepción de una celda, ya que la puede descartar si no es correcto. (tiliza paquetes de un tamaño fi*o y reducido. 5ada celda tiene un tamaño de 42 bytes, de los que 4 bytes son de cabecera y los restantes 1@ bytes de datos tiles. Esta utilización de este tipo de celdas tiene las siguientes 'enta*as% 

Aacilita la conmutación de alta 'elocidad



&implifica el ard>are en los conmutadores y e procesamiento necesario de cada nodo



Beduce el tamaño de las memorias intermedias internas de los conmutadores y permite una gestión de las memorias intermedias más rápida y eficiente.


"





Beduce el retraso de procesamiento, ya que pueden ser procesadas rápidamente y además permiten realizar esta operación por ard>are.



$isminuye la 'ariabilidad del retraso al tener todas las celdas la misma medida, lo que resulta esencial para aquellos ser'icios sensibles a la cuestión temporal, como son la 'oz y el 'ídeo.

Diagrama simplificado del proceso ATM

Las celdas #!? son estructuras de datos de 42 bytes compuestas por dos campos principales% ) Ca$ecera& &us 4 bytes realizan% 

La identificación del canal



$etección de errores y acti'ación o desacti'ación de la c"lula



8nformación concerniente a la corrección de errores y el nmero correspondiente de secuencia

) Datos .ties& &us 1@ bytes se componen de los datos de usuario y protocolos

Cay dos formatos de celda para #!? 



NNI )8nterfaz red a red+ , ace referencia a la conexión conmutada #!? en redes pri'adas UNI )8nterfaz usuario de red+ ace referencia a la conexión de un conmutador #!? )pblica o pri'ada+, a un terminal #!? de un usuario.


#$



Los campos de las celdas quedan definidos como% 

/0C )5ontrol de Alu*o Den"rico, &eneric 'low %ontrol , 1 bits+% El estándar originariamente reser'ó el campo DA5 para labores de gestión de tráfico, pero en la práctica no es utilizado. Las celdas 8 lo emplean para extender el campo F8 a G0 bits.



#PI )8dentificador de Buta Firtual, (irtual )ath Identifier , @ bits+ y #CI )8dentificador de 5ircuito Firtual, (irtual %hannel Identifier , G3 bits+% &e utilizan para indicar la ruta de destino o final de la c"lula.



PT )!ipo de 8nformación de (suario, )a*load t*pe, 2 bits+% 8dentifica el tipo de datos de la celda )de datos del usuario o de control+.(no identifica el tipo de carga en el campo de usuario, otro indica si ay congestión en la red y el ltimo es el &$( )(nidad de datos de ser'icio+.



CLP )rioridad, %ell +oss )riorit* , G bit+% congestionada la celda puede ser descartada.



1EC )5orrección de Error de 5abecera, eader Error %orrection, @ bits+% 5ontiene un código de detección de error que sólo cubre la cabecera )no la información de usuario+, y que permite detectar un buen nmero de errores mltiples y corregir errores simples. $iagrama de una celda (8

H

1 2 DA5 FG

I

H

1 2 FG

FG

I

FG F58 ! CE5


$iagrama de una celda 8

5L

F58 ! CE5

5L

8nformación (suario

8nformación (suario

)1@ bytes+

)1@ bytes+

##



0rame Rea, +Transmisión de tramasEs una t"cnica simplificada de conmutación de paquetes para el transporte de información de datos. (na red Arame Belay está formada por nodos y terminales conectados si recibe una trama errónea, simplemente la descarta, confiando en que sea el protocolo de ni'el superior de un equipo final quien pida la retrasmisión de la trama. $e este modo, esta conmutación se con'ierte en complemento perfecto para !5<8. or tanto, esta más que aceptado que Arame Belay no es un protocolo de ni'el de red, sino de ni'el de enlace. $ado que se orienta a la conexión, proporciona uniones entre usuarios a tra'"s de una red pblica de conmutación de paquetes, del mismo modo que o aría una red pri'ada con circuitos punto a punto. Está a medio camino entre una red de conmutación de paquetes como J.04 y una red de conmutación de circuitos como B$&8. La retrasmisión ofrece dos tipos de circuitos 'irtuales% 

5ircuitos 'irtuales conmutados )&F5+



5ircuitos 'irtuales permanente )F5+

Arame Belay, &?$& y J.04 son e*emplos de las tecnologías K# conmutadas por paquetes. Las redes conmutadas pueden transportar tramas )paquetes+ de tamaños 'ariables o celdas de tamaño fi*o. Es el tipo de red conmutada por paquetes más comn. Feamos una comparación de los diferentes aspectos de J04 y Arame Belay 2&34 

Especifica los tres ni'eles inferiores )físico, enlace y red+



&istema *erárquico de direccionamiento J.G0G. 8nterconexión a ni'el ?undial



$iseñado para medios físicos poco fiables. 5omprobación de datos a ni'el de enlace )protocolo de 'entana deslizante



o apto para tráfico en tiempo real



aquetes de asta G0@ bytes normalmente



&er'icio orientado a conexión. rden garantizado.



5osto proporcional al tiempo )normalmente &F5+ y al tráfico )nmero de paquetes+



Felocidades típicas de =,3 a 31 Mbps



&er'icio poco interesante en la actualidad 0rame Rea,



Fersión aligerada del J.04.



ensada para combinar con otros protocolos como !5<8, y para interconexión multiprotocolo de L#s


#2





&er'icio no fiable; si llega una trama errónea se descarta y el ni'el superior )normalmente transporte+ ya se enterará y pedirá retransmisión



!amaño máximo de paquete )trama+ de G a @ M6



Felocidades de acceso asta 11.H23 ?b


Eficiencia muco me*or que J.04, especialmente a altas 'elocidades



Cabitualmente utiliza F5s.



&F5s no soportados por mucos operadores

Redes de Di'usión Las redes de difusión son aquellas en las que cualquier dispositi'o que comparta el medio y emita una señal, pueda ser recibida por todas las estaciones. Estos sistemas suelen permitir la difusión de una transmisión a todos los computadores que conforman la red, cuando esta lle'a en su cabecera un código específico en el campo de la dirección. # esta modalidad de difusión se le denomina $roadcastin5. Topología

La topología define la estructura de una red, dependiendo del tipo, será la distribución física de la red y dispositi'os conectados a la misma, así como tambi"n las características de ciertos aspectos de la red como% 'elocidad de transmisión de datos y confiabilidad del conexionado.. La definición de topología está compuesta por dos partes% 

Topoo56a '6sica •



Es la disposición real de los cables )los medios+

Topoo56a ó5ica •

$efine la forma en que los osts acceden a los medios.

El t"rmino 1ost, es usado en informática para referirse a los computadores conectados a la red, que pro'een y

#3



Topología Física

Las principales modelos son% 

!opología de 6us



!opología en #nillo 



!opología en #nillo $oble

!opología en Estrella 

!opología en Estrella Extendida



!opología en Nrbol



!opología en ?alla o 5onexa



!opología Cíbrida o ?ixta



!opología 5elular

•

Topoo56a en 7us

La topología de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexión entre nodos. Aísicamente cada ost está conectado a un cable comn, por lo que se pueden comunicar directamente, aunque la ruptura del cable ace que los osts queden desconectados. ermite que todos los dispositi'os de la red puedan 'er todas las señales de todos los demás dispositi'os, lo que puede ser 'enta*oso si desea que todos los dispositi'os obtengan esta información. &in embargo, puede representar una des'enta*a, ya que es comn que se produzcan problemas de tráfico y colisiones, que se pueden ?EOB#B segmentando la red en 'arias partes. Es la topología más comn en pequeñas L#


#4



#enta"as 

Es apta para oficinas medianas y pequeñas.



!odos los dispositi'os 'en la información de todos



Esta topología es simple y fácil de arreglar.



Es relati'amente más económica ya que requiere menos cableado a diferencia de otras topologías.

Des%enta"as 

&i se tienen demasiados dispositi'os conectados a la 'ez, la eficiencia ba*a notablemente.



Es posible que dos cs intenten transmitir al mismo tiempo pro'ocando lo que se denomina 9colisión:, y por lo tanto se produce un reintento de transmisión.



(n corte en cualquier punto del cable interrumpe la red.

•

Topoo56a de Anio

(na topología de anillo se compone de un solo anillo cerrado formado por nodos y enlaces, en el que cada nodo está conectado solamente con los dos nodos adyacentes. Los ser'idores pueden estar en cualquier lugar del anillo y la información es pasada en un nico sentido de una a otra estación asta que alcanza su destino Los dispositi'os se conectan directamente entre sí por medio de cables en lo que se denomina una cadena margarita. 5ada estación que recibe el Token )&ir'e para determinar que nodo en el anillo puede transmitir frames en determinado momento+ regenera la señal y la transmite a la siguiente. &i la terminal quiere transmitir pide el Token y asta que lo tiene puede transmitir. &i no está la señal la pasa a la siguiente en el anillo y sigue circulando asta que alguna pide permiso para transmitir.


#5



To8en9 Los toPen actan como ticPets, permitiendo a sus dueños en'iar un mensa*e por la red. Existe sólo un toPen por cada red, por lo tanto no ay posibilidad que dos computadoras intenten transferir mensa*es al mismo tiempo.

Frame: Es el elemento que se utiliza para llevar los datos entre las estaciones.

#enta"as 

El sistema pro'ee un acceso equitati'o para todos los equipos



El rendimiento no decae cuando mucos usuarios utilizan la red. Des%enta"as



El fallo de un equipo altera el funcionamiento de toda la red.



Las distorsiones afectan a toda la red.

•

Topoo56a de Anio Do$e

Su$cate5or6a de Topoo56a de Anio (na topología en anillo doble consta de dos anillos conc"ntricos, donde cada Cost de la red está conectado ambos anillos, aunque los dos anillos no están conectados directamente entre sí.


a

#6



Es análoga a la topología de anillo, con la diferencia de que, para incrementar la confiabilidad y flexibilidad de la red, ay un segundo anillo redundante que conecta los mismos dispositi'os. La topología de anillo doble acta como si fueran dos anillos independientes, de los cuales se usa solamente uno por 'ez. #enta"as 

El sistema pro'ee un acceso equitati'o para todas las computadoras.



El rendimiento no decae cuando mucos usuarios utilizan la red.



#rquitectura muy sólida

Des%enta"as 

Longitudes de canales



El canal usualmente se degradará a medida que la red crece.



$ifícil de diagnosticar y reparar los problemas.



&i una estación o el canal falla , las restantes quedan incomunicadas )5ircuito unidireccional+

•

Topoo56a en Estrea

La topología en estrella tiene un nodo central desde el que se irradian todos los enlaces acia los demás nodos. or el nodo central, generalmente ocupado por un ub, pasa toda la información que circula por la red. 1u$9 (n ub o concentrador es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. (n concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto el puerto del que a recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. #enta"as 

Es más tolerante, esto quiere decir que si una computadora se desconecta o si se le rompe el cable solo esa computadora es afectada y el resto de la red mantiene su comunicación normalmente.



Es fácil de reconfigurar, añadir o remo'er una computadora es tan simple como conectar o desconectar el cable.

Des%enta"as 

Es costosa ya que requiere más cable que la topología 6us y #nillo.



El cable 'ia*a por separado del Cub a cada computadora.



&i el Cub se cae, la red no tiene comunicación.



&i una computadora se cae, no puede en'iar ni recibir mensa*es.


#


•


Topoo56a en Estrea E*tendida

La topología estrella extendida es igual a la topología en estrella con la diferencia de que cada nodo que se conecta con el nodo central tambi"n es el centro de otra estrella. Deneralmente el nodo central está ocupado por un ub o un s>itc, y los nodos secundarios por ubs. La topología en estrella extendida es sumamente *erárquica, y busca que la información se mantenga local. Esta es la forma de conexión utilizada actualmente por el sistema telefónico.

#enta"as 

El cableado es más corto.



Esta topología puede extender el alcance y la cobertura de la red.

Des%enta"as •

Limita la cantidad de dispositi'os que se deben interconectar con cualquier nodo central&

•

Topoo56a en Ár$o

La conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrellas interconectadas sal'o en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un ub o s>itc, desde el que se ramifican los demás nodos. Es una 'ariación de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en las comunicaciones. &e comparte el mismo canal de comunicaciones. El enlace troncal es un cable con 'arias capas de ramificaciones, y el flu*o de información es *erárquico. 5onectado en el otro extremo al enlace troncal generalmente se encuentra un Cost ser'idor. S:itc(9 &u función es interconectar dos o más segmentos de red, pasando datos de un segmento a otro destino.


#!



#enta"as 

El Cub central al retransmitir las señales amplifica la potencia e incrementa la distancia a la que puede 'ia*ar la señal.



ermite priorizar y aislar las comunicaciones de distintos equipos.



5ableado punto a punto para segmentos indi'iduales

Des%enta"as 

&e requiere más cable.



La medida de cada segmento 'iene determinada por el tipo de cable utilizado.



&i se 'iene aba*o el segmento principal todo el segmento se 'iene aba*o con "l.



Es más difícil su configuración

•

Topoo56a en Maa

La topología en malla es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. $e esta manera es posible lle'ar los mensa*es de un nodo a otro por diferentes caminos. &i la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. 5ada ser'idor tiene sus propias conexiones con todos los demás ser'idores #enta"as9 

Es posible lle'ar los mensa*es de un nodo a otro por diferentes caminos.



o puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.



5ada ser'idor tiene sus propias comunicaciones con todos los demás ser'idores.



&i un nodo desaparece o falla no afecta en absoluto a los demás nodos.

Des%enta"as •

Esta red es costosa de instalar ya que requiere de muco cable

•

Topoo56a 16$rida o Mi*ta

La topología íbrida es el con*unto de una o 'arias de las anteriores. &u implementación se debe a la comple*idad de la solución de red, o bien al aumento en el nmero de dispositi'os, lo que ace necesario establecer una topología de este tipo. Las topologías íbridas tienen un costo muy ele'ado debido a su Pepe Felío Formador Informática Redes Telemáticas

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administración y mantenimiento, ya que cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a in'ertir en equipo adicional para lograr la conecti'idad deseada

•

Topoo56a Ceuar

La topología celular está compuesta por áreas circulares o exagonales, cada una de las cuales tiene un nodo indi'idual en el centro. La topología celular es un área geográfica di'idida en regiones )celdas+ para los fines de la tecnología inalámbrica. En esta tecnología no existen enlaces físicos; sólo ay ondas electromagn"ticas.

#enta"as9 •

Es 8nalámbrica, no existe ningn medio tangible aparte de la atmósfera terrestre o el del 'acío del espacio exterior )y los sat"lites+

Des%enta"as9 •

Las señales se encuentran presentes en cualquier lugar de la celda y, de ese modo, pueden sufrir disturbios y 'iolaciones de seguridad

nterRedes

(n nue'o concepto que a surgido de estos esquemas anteriores es el de 8nterBedes, que representa 'incular redes como si se 'incularán estaciones. Este concepto y las ideas que de este surgen, ace brotar un nue'o tipo especial de dispositi'o que es un 'inculado para interconectar redes entre si, )la tecnología de 8nternet está basada en el concepto de 8nterBedes+, el dispositi'o en cuestión se denomina /dispositi'o de interconexión/. Es decir, lo que se conecta, son redes locales de traba*o. Pepe Felío Formador Informática Redes Telemáticas

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(n enlace central es utilizado a menudo en los entornos locales, como un edificio. Los ser'icios pblicos como las empresas de telefonía, proporcionan enlaces de área metropolitana o de gran alcance Las tres topologías utilizadas para estos tipos de redes son% 

Red de Enace Centra9 &e encuentra generalmente en los entornos de oficina o campos, en los que las redes de los pisos de un edificio se interconectan sobre cables centrales. Los 6ridges y los Bouters gestionan el tráfico entre segmentos de red conectados.



Red de Maa9 Esta in'olucra o se efecta a tra'"s de redes K#, una red malla contiene mltiples caminos, si un camino falla o está congestionado el tráfico, un paquete puede utilizar un camino diferente acia el destino. Los routers se utilizan para interconectar las redes separadas.



Red de Estrea ;er

2#



Topoo56a Ló5ica Es la forma en que las máquinas se comunican a tra'"s del medio físico

Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son 

7roadcast +Et(ernet-&



To8en +To8en)Rin5-&

Topología !roadcast

La topología de broadcast simplemente significa que cada Cost en'ía sus datos acia todos los demás Cost del medio de red. Las estaciones no siguen ningn orden para utilizar la red, sino que cada máquina accede a la red para transmitir datos en el momento en que lo necesita. Esta es la forma en que funciona Eternet.


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#enta"as 

Aacilidad de implementación y crecimiento de nodos en la red



Económica. Bequiere menos cable que las otras topologías



&implicidad en la arquitectura

Des%enta"as9 

Longitudes de canal limitadas.



(n problema en el canal usualmente degrada toda la red.



El desempeño se disminuye a medida que la red crece.



El canal requiere ser correctamente cerrado )caminos cerrados+.



#ltas p"rdidas en la transmisión debido a colisiones entre mensa*es.



Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.

Token Ring

Es una arquitectura de red desarrollada por 86? en los años G=HI con topología lógica en anillo y t"cnica de acceso de paso de testigo. !oPen Bing se recoge en el estándar 8EEE @I0.4. En desuso por la popularización de Eternet;

La transmisión de !oPen controla el acceso a la red al transmitir un !oPen el"ctrico de forma secuencial a cada Cost. 5uando un Cost recibe el !oPen significa que puede en'iar datos a tra'"s de la red. &i el Cost no tiene ningn dato para en'iar, transmite el !oPen acia el siguiente Cost y el proceso se 'uel'e a repetir. La estación se conecta al anillo por una unidad de interfaz )B8(+, cada B8( es responsable de controlar el paso de los datos por ella, así como de regenerar la transmisión y pasarla a la Pepe Felío Formador Informática Redes Telemáticas

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estación siguiente. &i la dirección de la cabecera de una determinada transmisión indica que los datos son para una estación en concreto, la unidad de interfaz los copia y pasa la información a la estación de traba*o conectada a la misma. &e usa en redes de área local con o sin prioridad, el !oPen pasa de estación en estación en forma cíclica, inicialmente en estado desocupado. 5ada estación cundo tiene el !oPen )en este momento la estación controla el anillo+, si quiere transmitir cambia su estado a ocupado, agregando los datos atrás y lo pone en la red, caso contrario pasa el !oPen a la estación siguiente. 5uando el !oPen pasa de nue'o por la estación que transmitió, saca los datos, lo pone en desocupado y lo regresa a la red #enta"as 

o requiere de enrutamiento.



Bequiere poca cantidad de cable.



Aácil de extender su longitud, ya que el nodo esta diseñado como repetidor, por lo que permite amplificar la señal y mandarla mas le*os.

Des%enta"as 

#ltamente susceptible a fallas.



(n fallo en un nodo desabilita toda la red )esto ablando estrictamente en el concepto puro de lo que es una topología de anillo+.



El soft>are de cada nodo es muco más comple*o.

Normati%as La estandarización de las redes es una forma de uni'ersalizar las redes para que entre todas estas ablen un mismo idioma y se puedan entender, sin tomar en cuenta su fabricante. ara ello existen% 

5omit"s de Estandarización



Estándares de redes de área local



8nfraestructuras comunes de !elecomunicación

Comit"s de #standari$ación

Existen dos tipos de organizaciones que definen estándares% Las organizaciones oficiales y los consorcios de fabricantes. Pepe Felío Formador Informática Redes Telemáticas

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La Or5ani=ación Internaciona de Est
#st%ndares de redes de %rea local

(n Estándar es un con*unto de normas y recomendaciones t"cnicas que regulan la transmisión en los sistemas de comunicaciones. •



De 'acto

Propietario

&on los originalmente in'entados por una organización comercial como base para el funcionamiento de sus productos. &on propiedad de la compañía que los in'entó. Estos, tambi"n se llaman estándares cerrados, porque cierran o entorpecen las comunicaciones entre sistemas producidos por distintos 'endedores. 

No propietario

&on aquellos originalmente desarrollados por grupos o comit"s que los an transferido al dominio pblico; tambi"n se llaman estándares abiertos porque abren las comunicaciones entre distintos sistemas. •

De iure + "ure -

&on aquellos que an sido legislados por un organismo oficialmente reconocido. &on promulgados por grupos de gente de diferentes áreas del conocimiento que contribuyen con ideas, recursos y otros elementos para ayudar en el desarrollo y definición de un estándar específico..


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5onceptos básicos sobre los estándares en cuanto a características y los distintos elementos que los forman% 

#eocidad de transmisión •



Tipo de transmisión •



$eterminados tipos de cable o enlaces, pueden transportar las señales en un nico canal o en 'arios. La transmisión del primer tipo se denomina en baseband +$anda $ase -, en tanto que la del segundo tipo se conoce como broandband +transmisión de $anda anc(a -.

Se5mento o on5itud m<*ima de se5mento •



?ide la cantidad de información, en bits, que una red puede transportar en un segundo )bits por segundo o bps+. &e suelen emplear mltiplos de esta unidad Mbps )Milobits por segundo+ y ?bps )?egabits por segundo+.

(n &egmento es cada porción de cableado o enlace situado entre dos repetidores. La máxima longitud de segmento para un medio de transmisión dado, es la que se puede alcanzar entre dos estaciones, sin necesidad de intercalar repetidores.

Repetidores •

5uando la longitud es tan grande que las señales se degradan asta 'ol'erse ininteligibles, se intercala en el medio de transmisión un repetidor, este es un dispositi'o que recoge las d"biles señales que le llegan por un extremo, las regenera y las inyecta de nue'o en la red por el otro.

•

Est?3&** @I0.G

ormalización de interfaz. $efine la relación entre los estándares @I0 del 8EEE y el ?odelo de referencia para interconexión en &istemas #biertos

@I0.0

Logic LinP 5ontrol )L.L.5.+- 5ontrol de Enlace Lógico

@I0.2

5&?#<5E )Eternet+

@I0.1

!oPen 6us L#

@I0.4

!oPen Bing L# )!opología en #nillo+

@I0.3

Bedes de Nrea ?etropolitana )?#+

@I0.H

!ransmisión en 6anda #nca

@I0.@

Aibra Qptica

@I0.=

Bedes con Foz y $atos integrados

@I0.GI &eguridad de red @I0.GG Bedes inalámbricas KL# )K8-A8+ @I0.G0 #cceso de rioridad de $emanda GII 6ase FD-#ny Lan @I0.G1 5able ?ódems Pepe Felío Formador Informática Redes Telemáticas

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@I0.G4 Bed de Nrea ersonal 8nalámbrica )6luetoot+ @I0.G3 #cceso inalámbrico de banda anca )K8?#J+ @I0.GH #nillo de paquete elástico @I0.G@ ormati'as de Badio )En desarrollo+ @I0.G= #sesoría !"cnica sobre coexistencias @I0.0I ?obile 6roadband Kireles #ccess Bedes de #ccesos a internet para redes mó'iles )#bandonada+ @I0.0G ?edia 8ndependent Candoff )ara intercambio de soft>are en !elefonía mó'il+ @I0.00 Kireles Begional #rea et>orP )6anda anca de !ele'isión +

IEEE >?3&@9 Protocoos superiores de redes de ?3&39 Contro de enace ó5ico 8EE @I0.0 es el estándar que define el control de enlace lógico )LL5+, que es la parte superior de la capa enlace en las redes de área local. La subcapa LL5 presenta una interfaz uniforme al usuario del ser'icio enlace de datos, normalmente la capa de red. 6a*o la subcapa LL5 esta la subcapa ?edium #ccess 5ontrol )?#5+, que depende de la configuración de red usada )Eternet, toPen ring, A$$8, @I0.GG, etc.+. IEEE >?3&9 Et(ernet La norma @I0.2 es una especificación estándar sobre la que se monta Eternet, un m"todo de establecimiento de comunicaciones físicas a tra'"s de una red de área local o L#, creada por el 8EEE. @I0.2. Especifica el protocolo de transporte de información del ni'el físico dentro de una arquitectura de red a capas, tal como !5<8, basada a su 'ez en el modelo &8. # continuación mencionaremos todas y cada una de las alternati'as, en cuanto a ni'el físico se refiere, basadas en este estándar% •

GI6#&E0% GI ?bit
•

GI6#&E4% GI ?bit
•

GI6#&E!% GI ?bit
•

GI6#&EA% GI ?bit
•

GII6#&E!J
•

GIII6#&EJ

2



IEEE >?3&B9 To8en 7us +Pr?3&49 To8en Rin5 Este estándar define una red con topología de anillo la cual usa toPen )paquete de datos+ para transmitir información a otra. IEEE >?3&9 Red de ?3&9/rupo de Asesor6a Tcnica so$re $anda anc(a +A$andonado(n estándar de 8EEE para una red de área local de banda anca )L#+ que usa el cable coaxial. Este estándar fue desarrollado para las compañías del 8nternet del cable. Especificaciones de redes con mayores ancos de banda con la posibilidad de transmitir datos, sonido e imágenes. IEEE >?3&>9 /rupo de Asesor6a Tcnica so$re 'i$ra óptica +A$andonadaEspecificación para redes de fibra óptica tipo !oPen assing ?3&F9 Redes inte5radas para %o=G datos , %6deo& +A$andonado5omit" para integración de 'oz y datos 8F$ )8ntegrated Foice and $ata+ en la red 8&$. &e define la B$&8 )Bed $igital de &er'icios 8ntegrados, en ingles 8&$+ como una e'olución de las Bedes actuales, que presta conexiones extremo a extremo a ni'el digital y capaz de ofertar diferentes ser'icios.


2!



IEEE >?3&@?9 Se5uridad de as redes&+A$andonado&eguridad de red. Drupo que traba*a en la definición de un modelo normalizado de seguridad que ínteropera sobre distintas redes e incorpore m"todos de autentificación y de cifrado. IEEE >?3&@@9 Red oca ina
@I0.GGa Estándar de comunicación en la banda de los 4 Dz,



@I0.GGb Estándar de comunicación en la banda de los 0,1 Dz,



@I0.GGc Estándar que define las características que necesitan los #s para actuar como puentes )bridges+.



@I0.GGd Estándar que permite el uso de la comunicación mediante el protocolo @I0.GG en países que tienen restricciones sobre el uso de las frecuencias que "ste es capaz de utilizar. $e esta forma se puede usar en cualquier parte del mundo.



@I0.GGe #cta como árbitro de la comunicación. Esto permitirá el en'ío de 'ídeo y de 'oz sobre 8.



@I0.GGf Estándar que define una práctica recomendada de uso sobre el intercambio de información entre el # y el !B en el momento del registro a la red y la información que intercambian los #s para permitir la interportabilidad. La adopción de esta práctica permitirá el Boamming entre diferentes redes.



@I0.GGg Estándar que permite la comunicación en la banda de los 0,1 Dz,



@I0.GG Estándar que sobrepasa al @I0.GGa al permitir la asignación dinámica de canales para permitir la coexistencia de "ste con el CyperL#. #demás define el !5 )!ransmit o>er 5ontrol+ segn el cual la potencia de transmisión se adeca a la distancia a la que se encuentra el destinatario de la comunicación.



@I0.GGi Estándar que define la encriptación y la autentificación para complementar completar y me*orar el KE. Es un estándar que me*orará la seguridad de las comunicaciones mediante el uso del !emporal Mey 8ntegrity rotocol )!M8+.



@I0.GG* Estándar que permitirá la armonización entre el 8EEE, el E!&8 CyperL#0, #B86 e C8&K#a.


2"





@I0.GGm Estándar propuesto para el mantenimiento de las redes inalámbricas

IEEE >?3&@3 9 Prioridad de demanda 5omit" que define la norma eternet a GII ?bps con el m"todo de acceso de prioridad ba*o demanda propuesto por la Ce>lett acPard y otros fabricantes. El cable especificado es un par trenzado de 1 ilos de cobre utilizándose un concentrador central para controlar el acceso al cable. Las prioridades están disponibles para soportar la distribución en tiempo real de aplicaciones multimediales. Los concentradores GIIFDR#nyL# controlan el acceso a la red con lo cual eliminan la necesidad de que las estaciones de traba*o detecten una señal portadora, como sucede en el 5&?#<5$ de la norma eternet. IEEE >?3&@B Ca$e módemsG es decir módems para tee%isión por Ca$e +A$andonadoEl Drupo 8EEE @I0.G1 es *ustamente una parte de la larga serie de estándares @I0 de L#

3$

Desarrollo Del Proyecto de Red Telemática

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