INSTITUTO TECNOLÓGICO TECNOLÓGICO DE S.L.P (CAMPUS XILITLA) CONMUTACIÓN Y ENRUTAMIENTO DE REDES DE DATOS
TAREA: EXAMÉN DOCENTE:
UNIDAD III.
OSCAR A. JUÁREZ ROMERO
ALUMNO: EUSEBIO AZUARA ELIGIO. Nº DE CONTROL: 12181165. CARRERA: ING. EN SISTEMAS COMPUTACIONALES. SEMESTRE: 8º. FECHA DE ENTREGA: 16/MARZO/2017.
INDICE
INTRODUCCIÓN......................................................................................................3 DESARROLLO......................................................................................................... 3 1. ESTANDARES DE LA RED WAN.........................................................................3 Caa!"#$%"&!a%'...................................................................................................3 D&%%&"&*% +,# !-#!"a- a% #/#% WAN.......................................................... 3 ESTANDARES WAN................................................................................................. 0 CAPA SICA........................................................................................................ 0 ESTANDARES WAN CAPA DE ENLACE DE DATOS................................................0 2. TIPOS DE ENLACES' CONMUTADOS4 DEDICADOS............................................5 CONMUTACIÓN................................................................................................... 5 TIPOS DE CONMUTACIÓN.................................................................................... 5 CONMUTADOS POR CIRCUITO.............................................................................6 CONMUTADOS POR MENSAJE..............................................................................6 CONMUTADOS POR PA7UETE............................................................................. 6 ATM..................................................................................................................... 11 5. TECNOLOGA XDSL........................................................................................ 12 6. TECNOLOGA ISDN.........................................................................................12 CONCLUSIÓN....................................................................................................... 10 8I8LIOGRAIA...................................................................................................... 10
UNIDAD III-CONMUTACIÓN Y ENRUTAMIENTO DE REDES DE DATOS CAMPUS XILITLA 2
INTRODUCCIÓN En este ensayo plasmaré lo más importante visto en la unidad, en dicha unidad estudiamos los estándares de las redes WAN, sus topologías, los tipos de enlaces que existen y algunas tecnologías de conexión que existen y que nos permiten la comunicación tan amplia también conocida como la red de redes que es el internet, en donde aprendimos para que se utilian cada una de las conexiones y claro los estándares que llevan a cabo su conexión local o amplia, para una me!or comprensión y como parte del examen de esta unidad retomaré cada uno de los temas vistos sintetiando con mis propios conocimientos adquiridos para cada uno de los temas" DESARROLLO 1. ESTANDARES DE LA RED WAN Empearemos de#iniendo un red WAN, o también llamada $red de área amplia%, esté opera en la capa #ísica y la capa de enlace de datos del modelo de re#erencia &'("
Características: &peran dentro de un área geográ#ica mayor que en el área en la que operan las )AN" *tilian los servicios de proveedores de servicios de telecomunicaciones, tales como +E)E-" *san conexiones seriales de diversos tipos para acceder al ancho de banda dentro de áreas geográ#icas extensas" .onectan /ispositivos separados por áreas geográ#icas extensas" • •
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Dispositios !"e co#ecta# $as re%es WAN 0&*+E0'1 &#recen varios servicios, entre ellos inter2or3ing y puertos de inter#a WAN" 'W(+.4E'1 *tilian al ancho de banda de las WAN para la comunicación de vo, datos y video" &/E'1 'ervicios de inter#a con calidad de vo5 unidades de servicios de canal y unidades de servicios de datos" • •
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Ahora estudiaremos los estándares de la red WAN, pues es el tema principal de esta investigación"
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ESTANDARES WAN Los est&#%ares WAN so# %e'i#i%os ( a%)i#istra%os por: •
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'ector de Normaliación de las +elecomunicaciones de la *nión (nternacional de +elecomunicaciones 6*(+7+8, antiguamente denominado .omité .onsultivo (nternacional +elegrá#ico y +ele#ónico 6..(++8" &rganiación (nternacional de Normaliación 6('&8" 9uera de +areas de (ngeniería de (nternet 6(E+98" Asociación de (ndustrias Electrónicas 6E(A8"
CA*A +,SICA )os protocolos de la capa #ísica de las WAN describen como suministrar comunicaciones eléctricas, mecánicas, operacionales y #uncionales para los servicios WAN" Estos servicios a menudo se obtienen de proveedores de servicios WAN como los 0:&., proveedores alternos y empresas de servicios postales, tele#ónicos y telegrá#icos 6 ;++8" )a capa #ísica de las WAN describe la inter#a entre el quipo terminal de datos 6/+E8 y el equipo determinación de circuitos de datos 6/.E8" Normalmente el /.E es el proveedor del servicio, mientras que el /+E es el dispositivo conectado" En este modelo, los servicios o#recidos al /+E están disponibles a través de un modem o .'*
A$"#os est&#%ares %e $a capa 'ísica especi'ica# $a i#ter'a: 7 E(A<+(A7=>= 7 E(A<+(A7??@ 7 "=? 7 ">B 7 -"=C 7 D"F> 7 E(A7B>F
ESTANDARES WAN- CA*A DE ENLACE DE DATOS )os estándares WAN son de#inidos y mane!ados por un nGmero de autoridades reconocidas incluyendo las siguientes agencias1 •
• • •
(nternational +elecommunication *nion7+elecommunication 'tandardiation 'ector 6(+*7+ 8, antes el .onsultative .ommittee #or (ntemational +elegraph and +elephone 6..(++ 8" (ntemational &rganiation #or 'tandardiation 6 ('& 8 (ntemet Engineering +as3 9orce 6 (E+9 8" Electronic (ndustries Association 6E+A8"
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)os estándares WAN describen típicamente tanto los requisitos de la capa #ísica como de la capa de enlace de datos" )os protocolos de enlace de datos de las WAN describen como se transportan las tramas entre sistemas a través de un solo enlace de datos" (ncluyen protocolos diseHados para operar a través de servicios de conmutación punto a punto, multipunto y multiacceso, como 9rame 0elay"
+RAME RELAY: *sa instalaciones digitales de alta calidad y entramado simpli#icado sin mecanismos de corrección de errores lo que signi#ica que puede enviar in#ormación de capa = mucho más rápidos que otros protocolos WAN" *ROTOCOLO *UNTO A *UNTO /***0: /escrito 09. C IIC" /os estándares desarrollados por (E+9" .ontienen un campo de protocolo para identi#icar el protocolo de capa de red" *ROTOCOLO DE CONTROL DE ENLACE DE DATOS Si)p$es /SDLC0: ;rotocolo de enlace de datos WAN diseHados por (: para los entornos de la arquitectura de 'istemas de red 6'NA8" 4a sido reemplaado en gran parte por el más versátil 4/)." ;rotocolo (nternet de Enlace 'erial 6')(;81 ;rotocolo de enlace de datos WAN sumamente popular para transportar paquetes (;" 4a sido reemplaado en varias aplicaciones por el más versátil 6;;;8" . TI*OS DE ENLACES: CONMUTADOS2 DEDICADOS CONMUTACIÓN En este tema estudiamos los tipos de enlaces, empecemos de#iniendo conmutación1 es la #orma económica de acceso a internet la que el cliente utilia un modem para llamar a través de la red tele#ónica conmutada 60+.8 al nodo del (';, un servidor de acceso 6por e!emplo1 ;;;8 y el protocolo +';<(; para establecer un enlace modem7a7modem, que permite entonces que se en7rute a internet"
TI*OS DE CONMUTACIÓN • • •
;or circuitos" ;or mensa!es ;or paquetes
CONMUTADOS *OR CIRCUITO 0edes en las cuales, para establecer comunicación no se debe e#ectuar una llamada y cuando se establece la conexión los usuarios disponen de un enlace directo a través de los distintos segmentos de la red"
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CONMUTADOS *OR MENSA3E Es el tipo de redes el conmutador suele ser un computador que se encarga de aceptar trá#icos de los computadores y terminales conectados a él" El computador examina la dirección que aparece en la cabecera del mensa!e hacia el /+E 6Equipo terminal de datos8 que debe recibirlo" Esta tecnología permite grabar la in#ormación para atenderla después" El usuario puede borrar, almacenar, redirigir o contestar el mensa!e de #orma automática"
CONMUTADOS *OR *A4UETE En este tipo de red los datos de los usuarios se descomponen en troos más pequeHos" Estos #ragmentos y paquetes están insertados dentro de in#ormaciones de protocolo que recorren la red como entidades independientes"
5ENTA3AS •
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)a conmutación con este tipo de líneas es muy amplia debido a que existen mundialmente más de IFF millones de subscriptores" El costo de contratación es relativamente económico" No se necesita ningGn tipo especial, solo un modem y una computadora" El costo depende el tiempo que se use 6tiempo medido8 y de la larga distancia"
DES5ENTA3AS • • • •
No se o#recen mucha privacidad a la in#ormación" 'e requiere marcar un nGmero tele#ónico para lograr el acceso" )a comunicación se puede interrumpir en cualquier momento" El ancho de banda es limitado 6en el orden de Jbps8"
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)a conexión entre ambas dependen de que la parte marcada no este ocupada su línea y también de que el nGmero de circuitos, tanto como la comunicación local como la nacional sean lo su#icientes"
)as líneas dedicadas también denominadas enlace punto a punto, porque la ruta establecida es permanente y #i!a para cada red remota a la que se llega a través de las instalaciones de la portadora" *n enlace punto a punto suministra una ruta de comunicación WAN preestablecida Gnica de las instalaciones del cliente atraves de una red portadora, como una empresa tele#ónica, hasta una red remota"
5ENTA3AS • • • • •
Existe un gran ancho de banda disponible 6desde I? Jbps hasta decenas de bps8" &#rece mucha privacidad a la in#ormación" )a cuota mensual es #i!a" Aun cuando esta no se use o no se sobre utilice" )a línea es dedicada las =? horas" No se requiere marcar ningGn nGmero tele#ónico para lograr acceso"
DES5ENTA3AS • • •
No todas las áreas están cableadas con este tipo de líneas" 'e necesita una línea privada para cada punto que se requiere interconectar" El costo mensual dependerá de la distancia de cada punto a interconectar"
6. +RAME RELAY7ATM CAMPUS XILITLA 9
En este tema estudiamos una de las tecnologías utiliadas para la conexión, 9rame 0elay y A+, a continuación redactaré sus conceptos y características, venta!as y desventa!as de cada conexión" 9rame 0elay, maximia la e#icacia, brinda mucha mayor calidad y con muy ba!os índices de error, y además permite mayores #lu!os de in#ormación 6más adelante in#ormación especí#ica sobre de#inición, venta!as y desventa!as de 9rame 0elay8" .uánto valen ellos para su organiaciónK, .uán importante es esta in#ormación para el éxito de una empresaK En su estado actual, la in#ormación que está almacenada en su red no es utiliada con comodidad si la misma no es de #ácil acceso e intercambio" Esto signi#ica, que usted debe elegir entre accesibilidad sobre seguridad" uchas compaHías piensan que ellos deben de!ar que la in#ormación #luya libremente en su red, pero no piensan lo mismo sobre su dinero cuando lo depositan en el banco" L Es una tecnología para redes de área amplia 6WAN8 que surge de la necesidad de construir un protocolo que requiera mínimo procesamiento de los nodos de conmutación" L ;rotocolo de transmisión de paquetes de datos en rá#agas de alta velocidad a través de una red digital #ragmentados en unidades de transmisión llamadas 9rame" L
'ervicio portador 0/'( de banda estrecha en modo de paquetes"
9rame 0elay es un protocolo de WAN de alto desempeHo que opera en las capas #ísicas y de enlace de datos del modelo de re#erencia &'(" &riginalmente, la tecnología 9rame 0elay #ue diseHada para ser utiliada a través de las ('/N 6(nter#ases de la 0ed /igital de 'ervicios (ntegrados8" 4oy en día, se utilia también a través de una gran variedad de inter#ases de otras redes" 9rame 0elay es un e!emplo de tecnología de conmutación de paquetes" En las redes que utilian esta tecnología, las estaciones terminales comparten el medio de transmisión de la red de manera dinámica, así como el ancho de banda disponible"
CARACTER,STICAS A continuación se presentan, de manera general, los principales aspectos de 9rame 0elay1 •
&rientado a conexión"
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;aquetes de longitud variable"
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elocidad de >?bps"
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'ervicio de paquetes en circuito virtual, tanto con circuitos virtuales conmutados como con circuitos virtuales permanentes"
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+raba!a muy similar a una simple conexión de modo7circuito 6en donde se establece la conexión entre el receptor y el transmisor, y luego se lleva a cabo la comunicación de la in#ormación8, la di#erencia está en que la in#ormación del usuario no es transmitida continuamente sino que es conmutada en pequeHos paquetes 69rame 0elays8" 'igue el principio de ('/N de separar los datos del usuario de los datos de control de seHaliación para lo cual divide la capa de enlace en dos subcapas"
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ínimo procesamiento en los nodos de enlace o conmutación"
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'upone medios de transmisión con#iables"
ATM El modelo de comunicaciones A+ 6Asynchronous +rans#er ode8 es un modelo que como la torre &'( o +.;<(; está basado en capas" En este modelo solo existen > capas 69ísica, A+, y Adaptación 6AA)88 aunque alguna de ellas a su ve está dividida en subcapas" )a tecnología A+ comprende un tendido #ísico 6cable coaxial, enlace de microondas, o cable de #ibra óptica8, elementos de conmutación 6s2itch8, concentradores de acceso 64*:8, dispositivos de adaptación 6routers, codecs, etc8, y dispositivos de inter#a 6tar!etas de comunicación, cámaras de video, etc8" El modo más corriente de acceso a A+ es la #ibra óptica, un cable de silicio del grosor de un cabello humano, por el cual via!a un rayo láser de alta densidad o un ha in#rarro!o, que transmite los bits 6ceros o unos8" ;ara transmitir datos o seHales de audio o video sobre un cable de #ibra óptica, es necesario digitaliar previamente la seHal" /e eso se encarga un procesador situado en el interior del dispositivo de inter#a, sea una cámara de video, etc"
CARACTER,STICAS )as principales características de A+ son1 no hay control de #lu!o ni recuperación de errores extremo, opera en modo orientado a conexión, tiene una ba!a sobrecarga de in#ormación en la cabecera 7que permite altas velocidades de conmutación7, tiene un campo de in#ormación relativamente pequeHo Mque reduce el tamaHo de las colas y el retardo en las mismas7 y utilia paquetes de longitud #i!a Mque simpli#ica la conmutación de datos a alta velocidad"
5ENTA3AS *na Gnica red A+ dará cabida a todo tipo de trá#ico" •
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A+ me!ora la e#iciencia y mane!abilidad de la red" .apacita nuevas aplicaciones, debido a su alta velocidad y a la integración de los tipos de trá#ico"
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.ompatibilidad, porque A+ no está basado en un tipo especí#ico de transporte #ísico, es compatible con las actuales redes #ísicas que han sido desplegadas" A+ puede ser implementado sobre par trenado, cable coaxial y #ibra óptica"
'impli#ica el control de la red" A+ está evolucionando hacia una tecnología estándar para todo tipo de comunicaciones"
DES5ENTA3AS •
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A+ es radicalmente distinto a las tecnologías )AN de hoy en día, lo cual hace que muchos conceptos tomen aHos en ser estandariados" )os sistemas operativos actuales y las #amilias de protocolos en particular, requerirán de modi#icaciones signi#icativas con el #in de soportar A+" Esto será muy costoso, molesto y consumirá tiempo" Algunas personas pagarán mucho por estar en la punta de la tecnología, pero por los momentos, las actuales tecnologías de alta velocidad como 9//(, 9ast Ethernet e Ehernet '2itched proveerán rendimiento a precios que los productos A+ no serán capa de competir" 'ólo una ve que las ventas de A+ alcancen volGmenes signi#icativos el costo de los productos podrán competir con la tecnología de hoy en día"
8. TO*OLO9,AS WAN 4echa una de#inición de las redes WAN y los elementos básicos que la #orman podemos pasar a analiar las di#erentes topologías que ella puede adoptar "'in embargo, antes de analiar las topologías especí#icas que se usan para las redes WAN, sería prudente hacer una breve introducción del término topología" El término topología se divide en dos aspectos #undamentales1 +opología 9ísica +opología )ógica La topo$oía 'ísica se re#iere a la #orma #ísica o patrón que #orman los nodos que están conectados a la red, sin especi#icar el tipo de dispositivo, los métodos de conectividad o las direcciones en dicha red" Está basada en tres #ormas básicas #undamentales1 bus, anillo y estrella" La topo$oía $ica describe la manera en que los datos son convertidos a un #ormato de trama especí#ico y la manera en que los pulsos eléctricos son transmitidos a través del medio de comunicación, por lo que esta topología está directamente relacionada con la .apa 9ísica y la .apa de Enlace del odelo &'( vistas en clases anteriores" )as topologías lógicas más populares son Ethernet y +o3en70ing, ambas muy usadas en redes )AN" Entre las topologías lógicas usadas para redes WAN tenemos a A+ 6Asynchronous +rans#er ode8 que es conocido también como estándar A+" ANILLO •
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En la topología de anillo cada nodo es conectado a otros dos más #ormando un patrón de anillo" Esta topología tiene dos venta!as1 por un lado si existe algGn problema en las conexiones en un cable, la in#ormación le sigue llegando al nodo usando otro recorrido y si algGn nodo está muy ocupado el trá#ico se puede derivar hacia otros nodos" Extender este tipo de redes es más caro que extender una red punto7a7punto ya que se necesita al menos un enlace más"
ESTRELLA En esta con#iguración un nodo actGa como punto central de conexión para todos los demás, permitiendo así que en caso de que exista un #allo en alguno de los cables los demás nodos no pierdan conexión con el nodo central" )a principal desventa!a de esta topología es que algGn problema que exista en el nodo central se convierte en un desastre total para la red ya que se pierde la conexión de todos los nodos"
MALLA En esta topología la esencia es buscar la interconexión de los nodos de tal manera que si uno #alla los demás puedan re direccionar los datos rápida y #ácilmente" Esta topología es la que más tolerancia tiene a los #allos porque es la que provee más caminos por donde puedan via!ar los datos que van de un punto a otro" )a principal desventa!a de las redes tipo malla es su costo, es por esto que se ha creado una alternativa que es la red de malla parcial en la cual los nodos más críticos 6por los que pasa más trá#ico8 se interconectan entre ellos y los demás nodos se interconectan a través de otra topología 6estrella, anillo8"
TO*OLO9,A DE ;US +ambién conocida como topología lineal de bus, es un diseHo simple que utilia un solo cable al cual todas las estaciones se conectan" )a topología usa un medio de transmisión de amplia cobertura 6broadcast medium8, ya que todas las estaciones pueden recibir las transmisiones emitidas por cualquier estación" .omo es bastante simple la con#iguración, se puede implementar de manera barata" El problema inherente de este esquema es que si el cable se daHa en cualquier punto, ninguna estación podrá transmitir" Aunque Ethernet puede tener varias con#iguraciones de cables, si se utilia un cable de bus, esta topología representa una red de Ethernet"
TO*OLO9,A DE
=. TECNOLO9,A >DSL
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4oy en día, los usuarios requieren cada ve más, de servicios y aplicaciones que les #aciliten llevar a cabo ciertas operaciones muy habituales en su vida cotidiana, como pueden ser transacciones comerciales y bancarias, videocon#erencias, acceso a (nternet, intranets, acceso remoto a )ANPs, etc" x/') es un grupo de tecnologías de comunicación que permiten transportar in#ormación multimedia a mayores velocidades, que las que se obtienen actualmente vía modem, simplemente utiliando las líneas tele#ónicas convencionales" A#ortunadamente, las nuevas tecnologías han desarrollado soluciones que permiten aprovechar la red tele#ónica existente, sin necesidad de llevar a cabo el recableado que requerían el cable y la #ibra óptica, abaratando considerablemente los costos"
DESCRI*CIÓN x/') está #ormado por un con!unto de tecnologías que proveen un gran ancho de banda sobre circuitos locales de cable de cobre, sin ampli#icadores ni repetidores de seHal a lo largo de la ruta del cableado, entre la conexión del cliente y el primer nodo de la red" 'on unas tecnologías de acceso punto a punto a través de la red pGblica, que permiten un #lu!o de in#ormación tanto simétrica como asimétrica y de alta velocidad"
Las e#ta?as para e$ opera%or %e$ "so %e esta tec#o$oía so# arias: ;or una parte se descongestionan las centrales y la red conmutada, ya que el #lu!o de datos se separa del tele#ónico en el origen y se reencamina por una red de datos" ;or otra, se puede o#recer el servicio de manera individual sólo para aquellos clientes que lo requieran, sin necesidad de reacondicionar todas las centrales locales" x/') es una tecnología Oodern7 )i3eO 6muy parecida a la tecnología de los módems8 en la que es requerido un dispositivo módem x/') terminal en cada extremo del circuito de cobre" Estos dispositivos aceptan #lu!o de datos en #ormato digital y lo superponen a una seHal analógica de alta velocidad"
@. TECNOLO9,A ISDN ('/N es una tecnología que ha tomado mucha #uera en estos días, ya que es una alternativa para conexiones rápidas a costos ba!os" )as siglas se derivan de (ntegrated 'ervice /igital Net2or3, que en espaHol es 0ed de 'ervicios (ntegrados" ('/N es un completo sistema de procesamiento de llamadas que permiten transportar por la red tele#ónica1 vo y datos, desde una Gnica inter#a de red"
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Entre las venta!as que posee respecto a las conexiones por modem son1 la velocidad y con#iabilidad de la conexión" *sando ('/N se puede lograr conexiones a más de I? Jbps lo cual es un aumento de BFQ en comparación a un modem" CARACTERIST,CAS )as principales características de la 0/'( son las siguientes1 •
.onectividad extremo a extremo"
•
.onmutación de circuitos a I? Jbit
)a tecnología ('/N 6red digital de servicios integrados8 está diseHada para transportar datos 6vo, imágenes, #axes, etcétera8, además de seHaliar in#ormación" El nombre ('/N se debe a los servicios adicionales que presta1
•
isualiación del nGmero
•
)lamada en con#erencia
•
'eHal de llamada
•
/esvío de llamadas
•
(ndicación de los costos de la comunicación
CONCLUSIÓN ;uedo concluir que en esta unidad #ue de mucha importancia para mi #ormación pro#esional, una rama importantísima dentro de mi carrera, entender las conexiones de red que existen actualmente y no solo eso sus estándares y topologías que los rigen, así como entender su estructura, venta!as y desventa!as de cada una de ellas, esperando cubrir con las rubricas solicitadas doy por concluida el presente ensayo como examen de la unidad ((("
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;I;LIO9RA+IA
CAMPUS XILITLA 10
