Programa Desarrollado Fundamentos de Redes - UNADM

Fundamentos de redes Programa desarrollado

Cuarto Cuatrimestre

División: Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología Ingeniería en Telemática Programa de la asignatura: Fundamentos de redes

Clave 220920415 / 210920415

Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

Fundamentos de redes Programa desarrollado Índice I. a. b. c. d. e. f. g. h.

Información general de la asignatura Ficha de identificación Descripción Propósito Competencias a desarrollar Temario Metodología de trabajo Evaluación Fuentes de consulta básica

II.

Desarrollo de contenidos por unidad

a. Ficha de identificación Carrera:

Ingeniería en Telemática

Nombre del curso o asignatura

Fundamentos de redes

Clave de asignatura:

220920415 / 210920415

Seriación:

Ninguna

Cuatrimestre:

Cuarto

Horas contempladas:

72

b. Descripción En este curso el estudiante revisará la arquitectura, estructura, funciones, componentes y modelos de Internet y de otras redes de computadoras. Asimismo, utilizará los modelos OSI y TCP en capas para examinar la naturaleza y las funciones de los protocolos y servicios en las capas de aplicación, red, enlace de datos y la capa física. A lo largo del curso también se presentan los principios y la estructura del direccionamiento IP y los aspectos fundamentales de los conceptos, los medios y las operaciones de Ethernet. La materia de Fundamento de redes tiene importantes aplicaciones en diversas áreas del conocimiento de la Telemática, pues indica desde como es el funcionamiento interno de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado las capas del modelo OSI dentro de la computadora, hasta su interacción para tener una comunicación de manera remota. Por lo anterior, el estudiante aplicará sus conocimientos para la configuración de los sistemas computacionales entendiendo así su relación con la nueva Tecnología. Al terminar el curso, el estudiante podrá determinar el tipo de comunicación con sus diferentes estándares y reglas, partiendo de los protocolos de comunicación para su respectiva interacción, razón por la cual la asignatura es fundamental en la formación integral del futuro ingeniero. La asignatura forma parte del mosaico de asignaturas que integran el módulo II de formación disciplinar de la ingeniería en Telemática, y está ubicada en el cuarto cuatrimestre de la carrera. Los conocimientos y capacidades que el estudiante obtendrá a lo largo del curso le serán útiles para el estudio de asignaturas ubicadas en los cuatrimestres posteriores.

c. Propósito El propósito de la asignatura es formar profesionales competentes en la identificación las características básicas de la redes de comunicación, centrándonos en este momento en las redes informáticas, aunado a un conjunto de habilidades que te posibilitarán en el acercamiento a práctico en asignaturas posteriores de acuerdo a contextos específicos que promuevan el aprendizaje continuo y crecimiento individual, la interacción, la toma de decisiones, la convivencia social y la preparación del alumno para su inserción en el mercado laboral. Por lo tanto en el curso: 

Reconocerás los conceptos básicos referentes a las redes.



Identificaras los dispositivos de red más usados.



Diferenciaras los medios de transmisión y sus características esenciales



Analizaras una situación que permita representar su funcionalidad.

d. Competencias a desarrollar Competencia general Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Analizarlos conceptos básicos de las redes de cómputo identificando el medio físico para el funcionamiento de los protocolos y servicios más utilizados en las telecomunicaciones. Competencias específicas   

Identificar los medios de transmisión de información alámbricos e inalámbricos para distinguir su uso a través de sus características y capacidades. Determinar los modelos y protocolos de red necesarios para asegurar la transmisión de datos a través de la selección de estándares adecuados. Diferenciar las normas y referencias de red para distinguir las condiciones necesarias en la transmisión de datos a través de la aplicación de sus propios estándares.

e. Temario 1. Conceptos generales 1.1. Antecedentes 1.1.1. Ambientes previos a las Redes de Cómputo 1.1.2. Islas de Automatización 1.1.3. Primeros intentos en el desarrollo de las Redes de Cómputo 1.2. Redes de Cómputo 1.2.1. Ambientes de Cómputo 1.2.2. Clasificación y Características de las Redes de Cómputo 1.2.3. Servicios de las Redes de Cómputo 2. Medios de transmisión 2.1. Características de transmisión 2.1.1. Ancho de Banda 2.1.2. Velocidad de Transmisión 2.2. Capacidad de un canal 2.2.1. Límite de Nyquist y Teorema de Shannon 2.2.2. Espectro Electromagnético

3. Modelos y Protocolos de Red Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado 3.1. Normas de Red Técnico Superior Universitario en Telemática 3.1.1. Necesidad de reglas 3.1.2. Estándares 3.2. Referencias 3.2.2. Modelo de Referencia OSI 3.2.2. Protocolos

f.

Metodología de trabajo

La asignatura Fundamentos de redes está conformada por tres unidades de aprendizaje. Cada unidad representa un caso en el que se pretende atender los principios básicos de las redes de computadoras como son identificación de dispositivos, clasificación de los medios de trasmisión para entender su uso adecuado y la relación que deben tener de acuerdo a la función que desempeñan. Los organizadores gráficos que ya conoces serán un recurso muy útil para poder representarlos y así te permitan tener una visión de acuerdo a su relación uso y características que deberás explicar. Por lo tanto se presenta el diseño de contenidos de una manera sencilla y organizada de tal manera que te permitirán adecuarlos a tu proceso de aprendizaje, que analógicamente se asemejan a sucesos reales para que alcances las competencias previamente definidas y que propicien un aprendizaje significativo. Las actividades y las evidencias de aprendizaje serán revisadas y retroalimentadas por tu Facilitador(a). Dicha revisión se centrará en la evaluación, como un proceso de revisión de los avances y dificultades que pueden presentar al momento de atender el desarrollo de los contenidos y en la retroalimentación, en las diversas actividades, de manera que el experimentar caminos de solución, que no siempre llevan al análisis correcto, para que todo esto en su conjunto sea una oportunidad de aprendizaje.

g. Evaluación En el marco del Programa de la ESAD, la evaluación se conceptualiza como un proceso participativo, sistemático y ordenado que inicia desde el momento en que el estudiante ingresa al aula virtual. Por lo que se le considera desde un enfoque integral y continuo. Por lo anterior, para aprobar la asignatura se espera la participación responsable y activa del estudiante así como una comunicación estrecha con su Facilitador(a) para que pueda evaluar objetivamente su desempeño. Para lo cual es necesaria la recolección de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 4

Fundamentos de redes Programa desarrollado evidencias que permitan apreciar el proceso de aprendizaje de contenidos: declarativos, procedimentales y actitudinales. En este contexto, la evaluación es parte del proceso de aprendizaje, en el que la retroalimentación permanente es fundamental para promover el aprendizaje significativo y reconocer el esfuerzo. Es requisito indispensable la entrega oportuna de cada una de las tareas, actividades y evidencias, así como la participación en foros y demás actividades programadas en cada una de las unidades y conforme a las indicaciones dadas. La calificación se asignará de acuerdo con la rúbrica establecida para cada actividad, por lo que es importante que el estudiante revise la rúbrica antes de realizar la actividad.

A continuación presentamos el esquema general de evaluación. ESQUEMA DE EVALUACIÓN

Evaluación continua

Interacciones individuales y colaborativas

10%

Tareas

30%

Evidencias

40%

Autorreflexiones

10%

E-portafolio.50% 10%

Examen CALIFICACIÓN FINAL

100%

Cabe señalar que para aprobar la asignatura debes obtener la calificación mínima indicada por la ESAD. Autorreflexión Las preguntas de autorreflexión se orientan a valorar cómo asumes tu responsabilidad en la tarea y en tu aprendizaje, con la finalidad de estimular tus habilidades personales y el trabajo de grupo. La autorreflexión permite evaluar tu propia acción, reconociendo los procesos que has seguido para el logro de las metas propuestas, desarrollando la habilidad para observar tu propia práctica y al mismo tiempo, potenciar la habilidad para realizar un seguimiento,


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Fundamentos de redes Programa desarrollado monitorear tus procesos de aprendizaje y evaluarlos. Realizando esta tarea a nivel personal tomarás decisiones que te permitan mejorar y autogestionar tu desarrollo. El ejercicio de autorreflexión y la retroalimentación que recibas por parte de tus Facilitadores(as), aumenta la motivación por el trabajo individual y grupal, la autoestima personal y te permite asumir un compromiso con el resto del grupo, enriqueciendo la experiencia de aprender. A los Facilitadores(as) les permite observar y reflexionar con cada estudiante, captar sus necesidades, percatarse de sus aprendizajes e intereses, descubrir procesos de razonamiento, sus deficiencias y capacidades, y apreciar la retroalimentación sobre su ejecución. Es importante considerar que como cualquier otra habilidad se requiere de un proceso de aprendizaje que deberá ser acompañado por parte del Facilitador(a), para que cada vez la autorreflexión se valore y se convierta en un ejercicio inherente a la práctica diaria de los alumnos y de los mismos Facilitadores(as). ¿Cómo elaborarás tus autorreflexiones? Tu Facilitador(a) te hará llegar, a través del Foro Preguntas de autorreflexión, algunas interrogantes que guiarán tu proceso de reflexión. Este foro está habilitado durante toda la asignatura, pero no es allí donde debes realizar tu actividad. Deberás copiar estas preguntas y plasmar tu reflexión correspondiente a cada unidad en un documento de texto independiente que debes enviar a través de la herramienta Autorreflexiones. Por ejemplo, si la asignatura se integra por tres unidades, enviarás los tres archivos a través de la misma herramienta y ahí recibirás la retroalimentación correspondiente.

h. Fuentes de consulta básica Bibliografía básica Beltrao, J. A. (2009). Redes locales de computadoras. México McGraw Hill Black, U. D. (2009). Networking. Sams USA. Publishing Bruce, H.. (2007). Fundamentos de redes. México.Mc Graw Hill Feldman, J. (2002). Network Troubleshooting. USA. Sams Publishing Hopper, A. S. (2009). Diseño de redes locales. Argentina. Addison-Wesley Nance, B.. (1992). Redes de computadoras. New Jersey. Prentice Hall Tanenbaum, A. S. (2006). Redes de computadoras. México. Prentice Hall Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Unidad 1. Conceptos generales

Presentación de la unidad La presente unidad contiene elementos teóricos para conocer los elementos básicos que hacen posible las comunicaciones, la clasificación de las redes de cómputo y sus características, así como los servicios que nos proporcionan. Además presenta un panorama general de la evolución de las telecomunicaciones para resaltar su importancia en los diferentes ámbitos en que incursionamos: en nuestra vida cotidiana, laboral y en la forma en que aprendemos.

Propósitos Al finalizar la unidad: 1. Comprenderás el contexto histórico del desarrollo de las redes de computadoras. 2. Reconocerás los elementos de una red de cómputo que hacen posible la comunicación. 3. Conocerás la clasificación general de las redes de cómputo. Identificarás las características y diferentes topologías de red.

Competencia específica Describir los tipos de redes de cómputo utilizados para la transmisión de información, mediante la revisión de las topologías existentes

1.1. Antecedentes Las telecomunicaciones son importantes para el crecimiento de las tecnologías, negocios, relaciones sociales, educación, entre otros. Y debido constate intercambio de información de las empresas, surgió la necesidad de sistemas que se comunicarán a través de las red, en donde varios usuarios pudieran hacer uso de la información, agregar, modificar y borrar. Sin importar dónde y cuantos usuario accedieran a la información. Para construir una red es necesario conocer qué tipo de red se va implementar, y para conocer qué tipo de red se va implementar es necesario analizar las necesidades de los usuarios y el alcance que se quiere que tenga la red, y escoger una Red de Área Local Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado (LAN) o una Red de Área Metropolitana (WAN). Además es necesario conocer que tipos de dispositivos, medios de trasmisión y servicios se van a utilizar para implementar la red. Y que cumpla con las necesidades de la empresa y los usuarios. Pero esto temas se explicara más adelante.

1.1.1. Ambientes previos a las redes de cómputo La comunicación es un elemento esencial para la existencia humana. A través de la historia el hombre ha utilizado varios métodos de comunicación, el más antiguo y más utilizado es la comunicación persona a persona. En la actualidad existe una gran diversidad de formas para comunicarnos sea por teléfono, carta, correo electrónico, videollamadas que permite comunicarnos sin importar la distancia, ubicación geográfica y barreras físicas. La tecnología ha desarrollado avances en la comunicación para que sea más dinámica y así se pueda tener mayor interacción, agregando voz, video, imágenes, texto y multimedia. Sin embargo, las primeras redes carecían de muchos recursos, lo cual hacia que la comunicación fuera muy limitada porque las redes tenían que estar conectados directamente.

La redes han cambiado la forma de vivir, aprender y trabajar.


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Las redes han influido en:  La manera de vivir, ayuda a mejorar la calidad de vida. En internet podemos encontrar servicios que nos ayudan a tomar decisiones, como bancas electrónicas, condiciones de tráfico, pronóstico del tiempo y noticias del mundo.

Las redes respaldan la forma en que vivimos.

 Educación: Las instituciones se esfuerzan continuamente para mejorar los procesos de aprendizaje y facilitar a los alumnos que adquieran conocimiento. Las redes han permitido enriquecer la forma de aprender a los estudiantes, mediante materiales interactivos y dinámicos que incluyen actividades, evaluaciones y asesorías. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado  E-learning se denomina al aprendizaje electrónico a distancia utilizando herramientas o aplicaciones de hipertexto (correo electrónico, páginas web, foros de discusión, mensajería instantánea) que sirven de apoyo en los procesos de enseñanza-aprendizaje.

Las redes nos ayudan en la forma de aprender, por medio de varias herramientas.

 En el trabajo: Ofrece una integración entre funciones y organizaciones, sin importar la distancia entre ellos. El objetivo es compartir recursos, programas y que los datos estén disponibles en la red, sin importar el lugar y los usuarios. Las organizaciones hacen uso de intranets, redes privadas que les permite comunicarse, compartir datos entre los miembros de una organización y entre las sucursales. También hacen uso de redes denominadas extranets dirigidas a personas, proveedores, fabricantes o sea todo lo externo a la organización. Las compañías trabajan en red, principalmente por las siguientes razones: • La confiabilidad, integridad y seguridad con que se manejan los datos. • Ahorrar dinero, el acceso a la información puede ser de manera remota. La comunicación puede ser de persona a persona, por medio de videoconferencias. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Las redes han cambiado la forma de trabajar.

1.1.2. Islas de automatización Las primeras computadoras consistían de una unidad central de procesamiento (CPU); muy poca memoria de acceso aleatorio (RAM); y algunas unidades de almacenamiento como cintas magnéticas, dispositivos de salida como la impresora, dispositivos de entrada como lectores de tarjetas perforadas y consolas de operación. Así fue como las computadoras comenzaron a manejar datos y análisis de datos. Pero el proceso era muy limitado. Por lo tanto, la tecnología avanzó para dar solución a esta problemática desarrollando nuevos sistemas operativos, permitiendo a los usuarios compartir el CPU desde terminales separadas. Más tarde, la tecnología desarrollo terminales que se conectaran a mainframes a través de la red pública y líneas dedicadas. Y se crearon nuevos procesadores llamados FEP‟s (Front-EndProcessors) desarrollados para que se encargaran en el procesamiento de las comunicaciones.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Pero existía un gran problema para las empresas, no existía una estandarización para las interoperabilidad entre sistemas de diferentes fabricantes. Por lo tanto, estaban obligados a consumir sistemas de la misma compañía. Con el desarrollo de los circuitos integrados, los sistemas de cómputo se volvieron más pequeños, poderosos, especializados y económicos. Las empresas comenzaron a organizar diferentes grupos dependiendo su funcionabilidad, como sistemas de bases de datos, contabilidad, ventas con el objetivo de formar islas automatizadas, pero existía un problema no podían fácilmente comunicarse ni compartir datos entre grupos (islas). Era necesaria una solución de interconexión de islas, enlazar estas islas a través de sistemas de comunicación que permitan el flujo de la información entre ellas. El desarrollo de estándares de interoperabilidad para sistemas hardware y software aceleró el crecimiento de las redes de comunicaciones y de datos. Las organizaciones como la IEEE (Institute of ElectricalElectronics and Engineers) apoyaron los objetivos de la ISO (International StandardsOrganization) por establecer redes a nivel mundial que pudieran interactuar. Promulgaron una amplia variedad de estándares que fueron implementados por la gran mayoría fabricantes de equipo de cómputo y desarrolladores de software. Por esa razón en la actualidad las redes de computadoras transfieren datos rápidamente entre equipos diferentes.

Una isla de Automatización

Internet se ha convertido en una “red de redes”, es decir, una red que no solo conecta computadoras, sino que también interconecta redes de computadoras entre sí. Por lo tanto, una red de computadoras es un conjunto de máquinas que se comunican a través de algún medio (cable coaxial, fibra óptica, radiofrecuencia, líneas telefónicas, etc.) con el objeto de compartir recursos.


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Internet es una red de redes.

Actualmente las empresas utilizan internet, porque aumentan la productividad, ahorran gastos y tiene mejor cobertura sin importar la zona geográfica. Las redes son parte fundamental para las empresas, y el constante crecimiento de ellas ha forzado a desarrollas tecnologías que estén en la red de internet. Sin embargo, cuando las redes comenzaban a implementarse tenían varios problemas debido a que las primeras computadoras que salieron al mercado, cada fabricante creaba software y hardware exclusivamente para su marca, lo que provoco que muchas de las computadoras no fueran compatibles con otras marcas. Debido a esta problemática, organizaciones comenzaron han desarrollar estándares para que la comunicación entre redes fueran compatible.

1.1.3. Primeros intentos en el desarrollo de las Redes de cómputo En los tres últimos siglos han surgido nuevas tecnologías, las cuales han dado un giro a la tecnología. En el siglo XVIII fue la época de los sistemas mecánicos en la Revolución Industrial. En el siglo XIX fue la era de las máquinas de vapor. En el siglo XX surgen las redes telefónicas, invención del radio, televisión, las industrias de computadoras y los satélites de comunicación. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 14

Fundamentos de redes Programa desarrollado En la década de 1940, las computadoras eran enormes dispositivos electromecánicos, que utilizaban tubos al vacío para procesar los datos por medio del lenguaje máquina. En la década de 1950 las computadoras redujeron el tamaño porque usaban transistores que eran más pequeños y confiables, y utilizaban tarjetas perforadas, estas eran utilizadas por universidades en EU. A fines de esta década, se hacía uso del circuito integrado reduciendo aún más el tamaño, aumentando la velocidad y más eficientes. Durante la década de 1960, las computadoras seguían utilizando circuitos integrados, y los mainframes con terminales .Hacia fines esta década, muestra gran auge la fabricación de software y las minicomputadoras a comparación de las versiones pasadas. En 1977, Apple presentó el microcomputadora, conocido también como computadora personal. Y en1981, IBM presentó su primera computadora personal. A mediados de la década de 1980 la microelectrónica mejora la capacidad, velocidad y eficiencia de las computadoras al mismo tiempo que al paso de tiempo el tamaño es cada vez menor. Las comunicaciones eran punto a punto o de acceso telefónico. Posteriormente, se crearon comunicaciones por medio de punto central con conexión telefónica. De esta manera, los usuarios podían enviar mensajes, descargar información por medios de archivos. A partir de la década de 1960 hasta la década de 1990, el Departamento de Defensa de Estados Unidos (DoD) desarrolló e implemento redes de área amplia (WAN) para uso militar y científico, lo que caracterizaba a estas redes es que tenían mayor alcance y confiabilidad. A diferencia de las redes punto a punto (peer-to-peer), hacía uso de rutas para transmitir los datos de la mejor forma a otra computadora, además se podían transmitir datos a varias computadoras a la vez. Convirtiendo se en un gran éxito, esta tecnología llego a convertirse en lo que ahora es Internet. A continuación se mostrará una línea del tiempo. CRONOGRAMA HISTÓRICO Año Década de 1890 1873 1876 Antes de 1900

Acontecimiento Década caracterizada por el surgimiento del teléfono, y su rápida expansión. James C. Maxwell desarrolla las matemáticas a las teoría de las comunicaciones Surge la telefonía, la mayor contribución en las telecomunicaciones. Además se le otorga la patente a Alexander Graham Bell Comunicaciones de larga distancia a través de mensajeros, jinetes, señales de humo, palomas mensajeras y telégrafo.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado 1901 Década de 1920 Década de 1940 1947 1948 Décadas de 1950

Primera transmisión inalámbrica transatlántica de Marconi. Década caracterizada por tecnologías como la Radio (AM y FM) y la Telefonía. Además surge, la Televisión desarrollada por investigadores de los EU, Unión Soviética y Gran Bretaña. La Segunda Guerra Mundial provoca el auge de la radio y el desarrollo de las microondas. Inventan el transistor de estado sólido (semiconductor) por Shockley, Bardeen y Brattain. Claude Shannon presenta un artículo titulado “Teoría matemática de las comunicaciones”. Invención de los circuitos integrados. Y se establece el primer enlace vía microondas, permitiendo transferir altos volúmenes de datos y a grandes distancias.

1957

El Departamento de Defensa de Estados Unidos crea ARP.

Décadas de 1960

Computadoras Mainframe.

1962

Paul Baran de RAND trabaja en redes de “conmutación de paquetes”.

1967

Larry Roberts publica el primer informe de ARPANET.

1969

Década de 1970 1970 1972 1973 1974 Década de 1980 1981 1982 1983

ARPANET, una organización del Departamento de Defensa de los Estados unidos, conformado por equipo de investigadoresy científicos para hacer investigaciones enfocadas a redes de computadoras. Pisteramente, se establece en UCLA, UCSB, UUTHA y Stanford. Uso generalizado de los circuitos digitales integrados y PC digitales. La universidad de Hawaii desarrolla ALOHANET. Canadá y EU desarrollan satélites para comunicarse dentro de Norteamérica. RayTomlison crea un programa de correo electrónico para enviar mensajes. Bob Kahn y VintCerf empiezan a trabajar en lo que ahora se conoce como el protocolo TCP/IP. BBN abre Telnet, la primera versión comercial de ARPANET. Uso generalizado de las computadoras personales y de las microcomputadoras basadas en Unix. Nace la telefonía celular. Se asigna el término de Internet a un conjunto de redes interconectadas. ISO lanza el modelo y los protocolos OSI; los protocolos desaparece pero el modelo ejerce gran influencia. El protocolo TCP/IP se convierte en el lenguaje universal de Internet. ARPANET se divide en ARPANET y MILNET. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado 1984

Se funda Cisco Systems; comienza el desarrollo de gateways y routers. Se introduce el servicio de denominación Dominio.

1990

ARPANET se convierte en Internet.

1991

Se crea World Wide Web (WWW). Tim Berners-Lee desarrolla el código para WWW.

1994

Se presenta el navegador de Web Netscape Navigator.

1999

La red de Backbone Internet 2 implanta IPv6. Las empresas más importantes se lanzan a la convergencia entre video, voz y datos.

2001

La cantidad de usuarios de Internet superó los 110 millones.

Actividad 1. Línea del tiempo. En esta primera actividad interactiva trabajarás primero de manera individual y posteriormente la desarrollarás en un foro de discusión de manera grupal. Previo a tu ingreso deberás elaborar una línea del tiempo con el software de tu preferencia en la que incluyas10 de los eventos que consideres más importantes en la evolución de las redes y expliques brevemente el contexto histórico de cada uno de ellos. Para realizar tu línea del tiempo, te sugerimos los siguientes recursos: 

En el siguiente vínculo encontrarás una reseña de software para elaborar líneas de tiempo con especificaciones de idioma, tipo y número de licencias. Eduteka.org: http://www.eduteka.org/modulos/4/109



El siguiente es un vínculo para elaborar un script de una línea de tiempo. http://infodisiac.com/Wikipedia/EasyTimeline/Introduction.htm

Da un nombre a tu producto que esté claramente relacionado con la actividad. Verifica que pueda ser consultado en línea y que el vínculo este correctamente direccionado. Entonces, accede al foro desde al aula virtual y realiza lo que ahí se te indica.

1.2. Redes de cómputo Para el estudio de este tema es importante que tengas presente que una red de cómputo es un conjunto de computadoras autónomas interconectadas. Se dice que dos computadoras están interconectadas si pueden intercambiar información. No es necesario que la conexión se realice mediante un cable de cobre; también se pueden utilizar fibras ópticas, las microondas, los rayos infrarrojos y los satélites de comunicaciones. Las redes Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado tienen varios tamaños, formas y figuras. En una red de computadoras los usuarios están expuestos a las maquinas reales, y el sistema no hace ningún intento porque las maquinas se vean y actúen de manera similar. Si las maquinas tienen hardware diferente y distintos sistemas operativos, eso es completamente transparente para los usuarios. Dentro de los objetivos más importantes de una red de cómputo se encuentran los siguientes: 

 



Compartir recursos: hacer que todos los programas, el equipo, y en particular, los datos estén disponibles para todos los que se conecten a la red, independientemente de la ubicación física, del recurso y del usuario. Medio de comunicación: poder comunicarse con cualquier persona conectada a la red a través de correo electrónico, chat, videoconferencia, etc. Comercio electrónico: las líneas aéreas, librerías, vendedores de música y muchos otros proveedores han descubierto que muchos consumidores prefieren realizar sus compras desde casa. Entretenimiento: redes sociales, juegos en línea, canales de video, blogs, etc.

1.2.1. Ambientes de Cómputo La comunicación en la vida cotidiana tiene diferentes formas y existe en muchos entornos. Poder comunicarse en forma confiable con todos en todas partes es de vital importancia para nuestra vida personal y comercial. Para realizar el envío de los mensajes que se intercambian entre las personas de todo el mundo se utiliza una Web de redes interconectadas. Una red son múltiples computadoras conectadas entre ellas que utilizan un sistema de comunicaciones. El objetivo de una red es que las computadoras se comuniquen y compartan archivos. Estas redes de información o datos varían en tamaño y capacidad, pero todas están compuestas por cuatro elementos básicos:    

Reglas: normas y acuerdos para regular cómo se envían, redireccionan, reciben e interpretan los datos. Mensajes: unidades de información que viajan de un dispositivo a otro. Medio: forma de interconectar los dispositivos y transportar los mensajes de un dispositivo a otro. Dispositivos: aparatos de la red que cambian mensajes entre sí.


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La estandarización de los distintos elementos de la red permite el funcionamiento conjunto de equipos y dispositivos creados por diferentes compañías (Cisco, CCNA Exploration 4.0, Cap. 1, 1.3.1.1 Comunicación a través de redes).

Dispositivos de Red 

Computadora: Dispositivo que puede compartir información y otros recursos con otras computadoras al estar conectadas a través de una red. Los recursos son herramientas o datos que necesitan los usuarios, incluyendo componentes como impresoras, escáneres, aplicaciones o archivos de datos.



Servidor:Dispositivo que comparte sus recursos e información con cualquier otra computadora de la red. Generalmente es el más potente en comparación con el resto de las computadoras.



Teléfono IP:Dispositivo que permite realizar llamadas telefónicas utilizando Internet o cualquier red IP.


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

Switch: Dispositivo que funciona en el ámbito de capa 2 (MAC), procesa las direcciones MAC en una LAN y no modifican el contenido del paquete. Inspecciona la dirección fuente y destino del paquete (MAC Address) para determinar la ruta de conmutación.



Firewall: Dispositivo que funciona como un embudo por el que pasan los datos que circulan por una red, manteniendo en control a los usuarios restringidos o malintencionados tales como hackers, vándalos y espías. Un firewall también sirve para alertar al administrador de un posible ataque o fuga de seguridad, para así, bridar la oportunidad de actuar a tiempo para poder determinar, cerrar o aislar el posible ataque, fuga o problema, y de ser necesario apagar y reiniciar toda la red.



Router: Dispositivo que encamina tráfico desde una red conectada a uno de sus puertos hacia otra red conectada en otro de sus puertos. El router es un dispositivo que trabaja a nivel de red. Para ello necesita: saber la dirección destino, identificar las fuentes de la información encaminada, descubrir las rutas y mantener y verificar la información de routing.


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

Router inalámbrico: Dispositivo que permite interconectar redes inalámbricas (WLAN). Al igual que un router alámbrico se encarga de encaminar el tráfico de datos de una red a otra.



Nube: Representación de recursos y servicios informáticos, tales como infraestructura, plataforma y aplicaciones, ofrecidos y consumidos a través de Internet.



Enlace Serial: Representación de interconexión de redes de área extensa (WLAN).



Enlace Ethernet: Representación de interconexión de redes de área local (LAN).

Medios de Transmisión Par trenzado 

Descripción física Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado El par trenzado consiste en dos hilos de cobre, cada uno recubierto con un dieléctrico coloreado, son trenzados para formar un par trenzado. Múltiples pares trenzados se fabrican sobre la misma funda o cubierta, para formar un cable de par trenzado. Variando la longitud de las trenzas de los pares que comparten la misma cubierta, la posibilidad de interferencia o diafonía entre dichos pares se reduce. El cable de par trenzado se ha usado desde los inicios de las transmisiones de señales; de hecho, las primeras señales telefónicas usaban un cable de par trenzado de similares características al que se usa hoy en día, con la diferencia que estas señales eran de baja velocidad y ancho de banda y hoy en día se pueden alcanzar velocidades de transmisión sobre par trenzado de cobre de hasta 10Gbps. Algunos cables de par trenzado contienen una lámina o pantalla de metal para reducir la interferencia electromagnética (EMI). EMI es causada por señales radiadas procedentes de motores eléctricos, líneas eléctricas de potencia, estaciones de radio y radar, etc. 

Aplicaciones

El par trenzado es el medio más usado en las redes de telefonía, así como en redes de comunicación dentro de edificios.

Cable coaxial 

Descripción física

El cable coaxial tiene un conductor central recubierto por un material no conductor denominado dieléctrico, o simplemente aislante. El dieléctrico se recubre con una pantalla conductora envolvente a menudo en forma de malla. El material dieléctrico evita una conexión eléctrica entre el conductor central y la pantalla. Finalmente, el coaxial está protegido por un recubrimiento generalmente de PVC. El conductor interior transporta la señal de RF, y la pantalla evita que la señal de RF sea radiada a la atmósfera, así como impide que posibles señales externas interfieran con la que está siendo transmitida por el cable. Otro hecho interesante es que las señales eléctricas de alta frecuencia siempre Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado viajan a lo largo de la capa exterior del conductor central: cuanto más grande el conductor central, mejor va a ser el flujo de la señal. Esto se denomina “efecto pelicular”.

 Aplicaciones Su uso es muy común en televisión, aunque también es posible encontrarlo en redes de área local y telefonía a gran distancia. En la actualidad viene sustituyéndose progresivamente por la fibra óptica, las microondas terrestres y las comunicaciones vía satélite debido, a que se requiere menos cantidad de repetidores. Entre las ventajas de su utilización cabe citar que se logra una alta inmunidad a ruido, interferencias, etc. Además, posee un gran ancho de banda (alrededor de 500 MHz) inconveniente que ha provocado que haya sido sustituido en LANs, gradualmente por pares trenzados debido a su poca flexibilidad y dificultad de manipulación

Fibra Óptica 


La fibra óptica es una nueva tecnología de cable que se utiliza para la instalación de redes locales. Consiste en un núcleo central muy delgado de vidrio con alto índice de refracción de luz. Alrededor de este núcleo hay un revestimiento también a base de vidrio pero con índice de refracción más bajo que protege al núcleo de contaminación y provoca el fenómeno de reflexión interna, es decir, que cuando un rayo de luz (información) entra por un extremo del cable no se disipa hacia el exterior sino que mediante reflexiones sucesivas dentro del núcleo se propaga hasta el otro extremo de la fibra. El núcleo y el revestimiento están cubiertos por varias capas que tienen diferentes funciones cada una, por ejemplo: aislamiento contra humedad, amortiguamiento, esfuerzo a tensión, protección aislante, etcétera. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Existen tres razones básicas para emplear la fibra óptica: 1. Si las grandes distancias son un factor considerable en la implantación de una red local. 2. Si se necesita alta capacidad y un gran ancho de banda. 3. Si el ambiente de trabajo es demasiado hostil en cuanto ruido e interferencia.

Microondas Terrestres 

Descripciónfísica

La antena más común en las microondas es la de tipo parabólico. El tamaño típico es de un diámetro de 3 metros. Esta antena se fija rápidamente, y en este caso, el haz estrecho debe estar perfectamente enfocado hacia la antena receptora. Las antenas de microondas se sitúan a una altura apreciable sobre el nivel del suelo, para con ello conseguir mayores separaciones posibles entre ellas y para evitar posibles obstáculos en la transmisión.Para llevar a cabo transmisiones a larga distancia, se utiliza la concatenación de enlaces punto a punto entre antenas situadas en torres adyacentes, hasta cubrir la distancia deseada (Stallings, 2004, p. 113). 

Aplicaciones

El uso principal de los sistemas de microondas terrestres son los servicios de telecomunicación de larga distancia. Para una distancia dada, las microondas requieren menor número de repetidores o amplificadores que el cable coaxial, pero por el contrario, necesita que las antenas estén perfectamente alineadas. El uso de las microondas es frecuente en la transmisión de televisión y de voz.Otro uso cada vez más frecuente es en enlaces punto a punto a cortas distancias entre edificios. En este último caso, Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado aplicaciones típicas son circuitos cerrados de TV o la interconexión de redes locales (Stallings, 2004, p. 114). Microondas por satélite 

Descripciónfísica

Un satélite de comunicaciones es esencialmente una estación que transmite microondas. Se usa como enlace entre dos o más receptores/transmisores terrestres, denominadas estación base. El satélite recibe la señal en una banda de frecuencia (canal ascendente), la amplifica o repite, y posteriormente la retransmite en otra banda de frecuencia (canal descendente). Cada uno de los satélites geoestacionarios operará en una serie de bandas de frecuencias llamadas “transponderchannels” o simplemente “transponder”. Hay dos configuraciones usuales en las comunicaciones vía satélite. En la primera de ellas, el satélite se utiliza para proporcionar un enlace punto a punto entre dos antenas terrestres alejadas entre sí.

En la segunda configuración, el satélite se usa para conectar una estación base transmisora son un conjunto de receptores terrestres.


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

Aplicaciones

Las comunicaciones vía satélite han sido una revolución tecnológica de igual magnitud que la desencadenada por la fibra óptica. Entre las aplicaciones más importantes para los satélites cabe destacar:   

La difusión de televisión. La transmisión telefónica a larga distancia. Las redes privadas.

El suministrador del servicio de transmisión vía satélite puede dividir la capacidad total disponible en una serie de canales, alquilando su uso a terceras compañías. Dichas compañías, equipadas con una serie de antenas distribuidas en diferentes localizaciones pueden utilizar un canal del satélite para establecer una red privada. Tradicionalmente, tales aplicaciones eran bastante caras, estando limitado su uso a grandes empresas. Un desarrollo reciente ha sido el sistema de terminales de pequeña abertura (VSAT, Very Small Aperture Terminal), que constituye una alternativa de bajo coste. En la figura se muestra una configuración VSAT típica, consiste en una serie de estaciones equipadas con una antena de VSAT de bajo coste. Mediante el uso de algún procedimiento regulador, estas estaciones compartirán la capacidad del canal del satélite para transmitir a la estación central o concentrador. Esta estación puede intercambiar información con cada uno de los abonados y puede a su vez retransmitir los mensajes a otras estaciones. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Ondas de radio 


Las ondas de radio son omnidireccionales, es decir, se propagan en todas direcciones. Esto hace que este tipo de ondas no requieran antenas parabólicas para su envío /recepción. El rango de frecuencias comprendido entre 30 MHZ y 1 GHz es adecuado para la difusión simultanea de información a varios destinos (las ondas comprendidas en este rango son denominadas ondas de radio y cuben la banda VHF). Las redes LAN inalámbricas están normalizadas en el estándar 802.11 del IEEE, y sus dispositivos son certificados como WiFi (Wirelessfidelity). Las ondas más extendidas para Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado su empleo como LAN inalámbricas son aquellas que no requieren licencia (ondas de radio: banda de 915 MHz, microondas: bandas de 2.4 GHz y 5 GHz). Infrarrojos Las comunicaciones mediante infrarrojos se llevan a cabo mediante transmisores/receptores (“transceivers”) que modulan luz infrarroja no coherente. Los transceivers deben estar alineados bien directamente o mediante la reflexión en una superficie coloreada como puede ser el techo de una habitación. Una diferencia significativa entre la transmisión de rayos infrarrojos y las microondas es que los primeros no pueden atravesar las paredes. Por tanto, los problemas de seguridad y de interferencias que aparecen en las microondas no se presentan en este tipo de transmisión. Es más, no hay problemas de asignación de frecuencias, ya que en esta banda no se necesitan permisos.

Actividad 2. Dispositivos de red y medios de transmisión Ahora toca el turno al repaso de lo que hasta aquí has aprendido. Para esta actividad, tu Facilitador(a) te hará llegar un modelo de diagrama de funcionalidad para que lo tomes como referencia en la realización de la tarea. 1. Con el software de tu preferencia, realiza seis diagramas (tres que incluyan distintos dispositivos de redy tres que incluyan medios de transmisión diferentes) de acuerdo al modelo proporcionado en el que asocies las descripciones estudiadas hasta ahora. 

Tu Facilitador(a) te dará las pautas para la elaboración de cada uno de los elementos que componen los diagramas.

2. Guarda tu tarea en formato de imagen digital (.jpg, .gif o .png)con el nombre FRE_U1_A2_XXYZ. 

Deberás incluir todos tus diagramas en un solo archivo, ya que sólo podrás adjuntar un elemento, en caso de que hayas realizado tus diagramasen archivos separados, puedes guardarlos todos en una carpeta comprimida en .zip.

3. Envía tu documento y espera los comentarios de tu Facilitador(a).

1.2.2. Clasificación y Características de las Redes de Cómputo


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Fundamentos de redes Programa desarrollado La clasificación de las redes de cómputo puede determinarse de acuerdo a los siguientes criterios: alcance o cobertura, topología, tipo de conexión y direccionalidad de los datos. Sin embargo, se pueden considerar otros criterios para ello.

Por alcance o cobertura 

Red de Área Local (LAN)

Es una red individual que generalmente cubre una única área geográfica y proporciona servicios y aplicaciones a personas dentro de una estructura organizacional común, como una empresa, un campus o una región.(Cisco Systems, Inc, 2007). La velocidad de acceso va de 0.2 a 1.6 Mbps o hasta 1000 Mbps y la distancia que cubre es de 200 m hasta 5 km.

Una red de área local se compone de equipos conectados por un conjunto de elementos de software y hardware. El hardware utilizado para conectar los equipos dentro de una LAN son:     

computadoras, tarjetas de interfaz de red (NIC), dispositivos periféricos (independientes conectados al CPU), medios de transmisión dispositivos de red.

Las LAN se diseñaron para: operar dentro de un área geográfica limitada, permitir el acceso múltiple a medios con ancho de banda elevado, controlar la red de forma privada con administración local, proporcionar conectividad constante a todos los servicios locales y conectar dispositivos físicamente contiguos.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Además, permiten a las compañíasimplementar tecnología informática para compartir archivos eimpresoras de manera local, y de esta forma posibilitar y hacer más eficiente la comunicación interna. La tecnología más utilizada para este tipo de red es Ethernet (IEEE 802.3), aunque existen otras como Token Ring (IEEE 802.5) y AppleTalk. 

Red de área amplia (WAN)

Cuando una compañía o una organización tiene ubicaciones separadas por distancias geográficas muy grandes, es posible que deba utilizar un proveedor de servicio de telecomunicaciones (TSP) para interconectar las LAN en las distintas ubicaciones. Estas redes que conectan las LAN en ubicaciones separadas geográficamente se conocen como redes de área amplia (WAN)(Cisco Systems, Inc, 2007). Su velocidad de acceso va de 1 a 64 kbps o hasta 2Mbps y la distancia que cubre es desde 100 m a 20,000 km.

Por lo general, las organizaciones individuales alquilan conexiones a través de una red de proveedores de servicios de telecomunicaciones para conectar varias LAN. El TSP contra las políticas dentro de la red proporcionada, sin embargo la misma organización mantiene todas las políticas y la administración de las LAN en ambos extremos de la conexión. Las WAN emplean dispositivos de red diseñados específicamente para realizar las interconexiones entre las LAN como: routers, módems y servidores de comunicación.

Ventajas de las WAN Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado   

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Permiten que los recursos (computadoras, impresoras y otros dispositivos) de una LAN se puedan compartir. Permitenla comunicación entre usuariosen tiempo real. Proporcionanacceso a los servicios locales como: correo electrónico, worldwide web (Internet) y transferencia de archivos.

Red de área metropolitana (MAN)

Es una red de alta velocidad que da cobertura en un área geográfica extensa y proporciona capacidad de integración de múltiples servicios. Generalmente consta de una o más LAN dentro de un área geográfica común y su área de cobertura es mayor de 4km (Cisco Systems, Inc, 2007). Su velocidad de acceso muy elevada (de 30 a 150 Mbps y en la actualidad hasta los 10 Gbps) y la distancia que cubre cubierta es de 10 hasta 50 km, las correspondientes a una ciudad. Normalmente, para conectar dos o más redes de área local (LAN) se utiliza un proveedorde servicios. Y además, para crear una MAN se pueden implementar tecnologías de puente inalámbrico.



Redes de área de almacenamiento (SAN)

Es una red dedicada, de alto rendimiento, que se utiliza para trasladar datos entre servidores yrecursos de almacenamiento. Al tratarse de una red separada y dedicada, evita todo conflicto de tráfico entre clientes y servidores (Cisco Systems, v3.1). Las SAN permitenuna conectividad de alta velocidad, de servidor a área de almacenamiento, servidor a servidor o de área de almacenamientoa área de almacenamiento. Las características de una SAN son las siguientes: Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado 







Rendimiento: Para mejorar el rendimiento del sistema permiten el acceso rápido alos medios de almacenamiento a través dos o más servidores. Disponibilidad: Es posible realizar una copia exacta de la información almacenada por medio de una SAN ubicada en una distancia de hasta 10 kilómetros. Escalabilidad: De igual forma que una LAN o WAN, puede implementar una gran variedad de tecnologías para poder reubicar fácilmente los datos de una copia de seguridad, operaciones, migración de archivos, y duplicación de datos entre sistemas.

Red privada virtual (VPN)

Es una red privada que se construye dentro de una infraestructura de red pública, como Internet. Con una VPN, un empleado a distancia puede acceder a la red de la sede de la empresa a través deInternet, formando un túnel seguro entre el PC del empleado y un router VPN en la sede(Cisco Systems, v3.1).

Por topología Otra clasificación de las redes de cómputo puede ser en base a la estructura que presenta, es decir la topología de red. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Se pueden identificar dos topologías: la física, que es la disposición real de los cables o medios y la lógica, que define la forma en que los usuarios acceden a los medios para el envío de los datos. Las topologías físicas más comúnmente utilizadas son las siguientes(Cisco Systems, v3.1):  Topología de bus: El servidor y las estaciones de trabajo (nodos) están conectados por un cable central general (backbone) por el cual se transmiten todas las señales y los datos.



Topología de anillo: Las señales viajan por una única dirección a lo largo de un cable en forma de bucle cerrado. Es decir, conecta un nodo con el siguiente y al último nodo con el primero, creando un anillo físico de cable.



Topología en estrella: Utiliza un dispositivo como punto de conexión de todos los cables que parten de las estaciones de trabajo. Conecta todos los nodos con un nodo central.


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

Topología en estrella extendida: Conecta varias topologías en estrella mediante hubs o switches.



Topología jerárquica: Es parecida a una topología de estrella extendida. Pero los nodos se conectan con una computadora que controla el tráfico de la topología.



Topología de malla: Cada nodo tiene sus propias conexiones con los demás nodos, lo que hace posible que los mensajes sean transmitidos por diferentes canales.

La topología lógica de una red es la forma en que los nodos se comunican a través del medio. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son: 

Topología broadcast: Cada nodo envía sus datos hacia todos los demás nodos del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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

seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada. De esta manera funciona Ethernet. Topología de transmisión de tokens. Controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada nodo de forma secuencial. Cuando un nodo recibe el token, puede enviar datos a través de la red y si no tiene ningún dato para enviar, transmite el token al siguiente nodo y el proceso se repite.

Por tipo de conexión De acuerdo al tipo de conexión las redes se clasifican en medios guiados y medios no guiados. Las redes de medios guiados son las que utilizan para su conexión medios físicos, es decir, el canal por el que se transmiten las señales son cables. Por ejemplo:   

Cable coaxial. Cable de par trenzado Fibra óptica

Y las redes de medios no guiados son las que utilizan para su conexión las señales de radio, de microondas, de infrarrojo, satélites, entre otros tipos de conexiones inalámbricas.

Por la direccionalidad de los datos De acuerdo a la direccionalidad de los datos, las redes de cómputo pueden clasificarse en:   

Simplex: Las que los datos sólo viajan en un sentido, es decir son unidireccionales. HalfDuplex: Los datos pueden viajar en ambos sentidos, pero sólo transmiten en un sentido a la vez. Son bidireccionales. Full Duplex: Los datos pueden viajar en ambos sentidos a la vez.

Actividad 3. Clasificación y topología de redes Es el momento de llevar a la práctica lo que acabas de aprender, para hacerlo: Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado 1. Realiza un diagrama, esquema, u otro tipo de organizador gráficocon ayudad del software de tu preferencia, en el que indiquesla clasificación ala que pertenecey expliques en qué consiste cada uno de los ejemplos de redes que tu Facilitador(a) te hará llegar. *En lossiguientes enlaces encontrarás una reseña o un vínculo directo de recursos que servirán de referencia para realizar esta actividad:  

http://www.eduteka.org/modulos/4/117/ http://www.gliffy.com/

2. Guarda tu archivocon el nombre FRE_U1_A3_XXYZ y compártelo en la

base de datos para que tus compañeros(as) y Facilitador(a) puedan consultarlo.

1.2.3. Servicios de las Redes de Cómputo Generalmente se busca enviar y recibir distintos tipos de mensajes a través de aplicaciones informáticas; estas aplicaciones necesitan servicios para funcionar en la red. Algunos de estos servicios incluyen World Wide Web (blogs, wiki blogs, e-learning), email, mensajería instantánea, aquí te describimos cada uno de estos servicios:

E-mail Es un servicio de red que permite a los usuarios enviar y recibir mensajes, archivos rápidamente mediante sistemas de comunicación electrónicos. El protocolo que regula este servicio es el protocolo SMTP. Actualmente no solo se puede enviar texto a través de del e-mail, si no todo tipo de documentos digitales. (Rafael & Informatica, 2009)


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Mensajería Instantánea (IM)

Mensajería Instantánea o InstantMessaging (IM) es una forma de comunicación en tiempo real entre dos o más personas basada en texto, que se transmite a través de computadoras conectadas por medio de una red pública o privada. IM incorpora características como la transferencia de archivos, comunicación por voz y video.La diferencia entre las transmisiones es que los e-mails por lo regular se retrasan y los mensajes de IM se reciben inmediatamente. (Rafael & Informatica, 2009)

Weblogs (blogs) Son páginas Web fáciles de actualizar y editar. Los blogs proporcionan a todas las personas un medio para comunicar sus opiniones, vivencias. Estos artículos se recopilan cronológicamente mostrando primero el artículo más reciente; Actualmente existen blogs casi sobre cualquier tema, y generalmente se forman comunidades de personas a través de autores populares de blogs. La diferencia que hay con los sitios Web comerciales es que los Weblogs no son creados por expertos profesionales en comunicación y diseño. (Rosa & Polo, 2008).


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Wikis Es un sitio Web, en donde sus páginas las pueden editar y visualizar múltiples usuarios y puede estar sujeta a una revisión y edición más extensa. Al igual que los blogs, las wikis pueden crearse en etapas, por cualquier persona, sin el patrocinio de una importante empresa comercial. Hoy en día existe una wiki pública llamada Wikipedia que se está transformando en un recurso extenso, una enciclopedia en línea de temas contribuidos públicamente, pero también hay muchas empresas que utilizan wikis como herramienta de colaboración interna. Con Internet cualquier persona en cualquier lugar puede participar en wikis y puede agregar sus propios conocimientos en un recurso compartido. La diferencia entre un wikis y un blog radica en que un blog se toma más como un diario individual, personal y una wiki es una creación de grupo. (Rafael & Informatica, 2009)

Podcasting La capacidad de grabar audio y guardarlo en un archivo de computadora no es novedad. Sin embargo, el podcasting permite a las personas difundir sus archivos multimedia (video o audio). El archivo de multimedia se coloca en un sitio Web puede ser blog o wiki desde donde otras personas pueden descargarlo y reproducirlo en sus computadoras de escritorio, portátiles, celulares, MP3 etc.., Un podcast se asemeja a un blog hablado, su contenido puede ser tan diverso como la radio tradicional incluyendo noticias, documentales, música, debates y entrevistas. (Podcastellano, 17)


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Herramientas de colaboración Permiten a las personas trabajar conjuntamente y compartir documentos. Sin las restricciones de ubicación ni huso horario, las personas conectadas a un sistema compartido pueden hablar entre ellos, compartir textos, gráficos y editar documentos en forma conjunta. Con las herramientas de colaboración siempre disponibles, las organizaciones pueden rápidamente compartir información y lograr los objetivos. (Rafael & Informatica, 2009)

E-learning Son cursos educativos completamente virtualizados, los materiales de aprendizaje incluyen actividades interactivas, evaluaciones y comentarios, los cursos en línea pueden contener voz, datos y videos, se encuentran disponibles para los estudiantes a cualquier hora y en todo lugar. Los estudiantes pueden utilizar enlaces a diferentes referencias y expertos en la materia para mejorar su experiencia de aprendizaje. Los foros o grupos de discusión permiten al estudiante colaborar con el instructor, con otros estudiantes de la clase e incluso con estudiantes de todo el mundo. Los cursos combinados pueden incluir clases guiadas por un instructor con software educativo en línea para proporcionar lo mejor de los métodos de entrega. (Franchini, 2008)


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Autoevaluación Medir tu propio avance te permite atender las áreas de tu conocimiento en las que necesitas reforzar y poner más atención. Ingresa al cuestionario de Autoevaluación disponible en el aula y contesta cada una de las preguntas que se te plantean. Considera el repaso de algunos temas si el número de tus respuestas correctas es menor que el de las incorrectas.

Evidencia de aprendizaje. Diagrama tu red La entrega de tus evidencias es muy importante para tu evaluación final de esta unidad. De acuerdo a las condiciones dadas por tu Facilitador(a) en un archivo de presentación o para realizar diagramas, elabora un diagrama de una red indicando su topología y los diferentes dispositivos. Cuando hayas terminado tu evidencia, guarda tu documento con el nombre FRE_U1_EA_XXYZ y espera la retroalimentación de tu Facilitador.

Autorreflexión No olvides ingresar al Foro de Preguntas de Autorreflexión, dónde tu Facilitador(a) te proporcionará las líneas de reflexión del aprendizaje correspondiente a la unidad 1. Elabora tu autoreflexión en un archivo de texto llamado FRE_U1_ATR_ XXYZ, debes entregar tu reporte en la herramienta de Autorreflexiones.Recuerda subir tu archivo después de asegurarte de éste sea la versión final. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Cierre de la unidad Ahora has adquirido los conocimientos para describir los tipos de redes de cómputo utilizados para la transmisión de información, mediante la revisión de las topologías existentes

Para saber más… 

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Andreu, J. (2010). Redes locales. Editex. Recuperado del sitio Google Books:http://books.google.es/books?id=Tqz4mj2mtAC&lpg=PP1&hl=es&pg=PP1# v=onepage&q&f=false Andreu, J. (2010). Servicios en Red. Editex. Recuperado del sitio Google Books:http://books.google.es/books?id=vhit3ZmGQPsC&lpg=PP1&hl=es&pg=PP1 #v=onepage&q&f=false Sivianes, C. F., Sanchez, A. G., Ropero, R. J., Rivera, R. O., Benjumea, M. J., Barbancho, C. J. Romero, T. M. C. (2010). Servicios en Red. Editex. Recuperado del sitio Google Books:http://books.google.es/books?id=aOb3rTabO44C&lpg=PR1&hl=es&pg=PR4 #v=onepage&q&f=false

Fuentes de consulta        

Cisco Systems, Inc. (2007). CCNA1: Aspectos básicos de networking v4.0. Cisco Systems, Inc. CCNA 1 Conceptos básicos sobre networking v3.1 Franchini, W. C. (2008). E-Learning (La evolución del aprendizaje). Argentina: Eeditor. Hesselbach, y Altés (2002). Analisis de resdes y sistemas de Comunicaciones. Barcelona: UPC. Rafael, F., e Informática, A. T. (2009). El glosario de Internet. Anetcom. Rosa, J., & Polo, F. (2008). La gran guia de los blogs. El cobre. Stallings, W. (2004). Comunicaciones y Redes de Computadores. Madrid: Pearson Education. Tanenbaum, A. (2006). Redes de computadoras. Prentice Hall.

Fuentes electrónicas  

Romero, M.C. (2003) Routers. Curso 2002/2003 ingeniería de protocolos. Disponible en http://www.aprendaredes.com/dowloads/manual-routers.pdf S.A:(2008) disponible en http://alanda5ib.blogspot.com/2008/02/elementos-de-unared.html Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado  

S.A., S.F. Disponible en http://www.iea.edu.ar/archivos/Tipos_de_Redes_apunte_para_clases.pdf Untiveros, S. (2010) ¿Qué es un switch?. Artículo disponible en http://www.aprendaredes.com/dev/articulos/que-es-el-switch.htm


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Unidad 2. Medios de Transmisión Presentación de la unidad En esta unidad se presentarán las características de los medios de trasmisión, y cuáles son los factores que pudiera afectar a la trasmisión de información. Se dará a conocer la importancia del ancho de banda en una red, para ofrecer el buen funcionamiento de todos los servicios requeridos. Además se explicará el espectro electromagnético, y los rangos utilizados para los medios de trasmisión.

Propósitos Al finalizar la unidad 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Conocerás las características de trasmisión. Analizarás la importancia del ancho de banda. Se identificará el ancho de banda de algunos medios de comunicación Identificarás cuales son los factores que afectan al ancho de banda. Distinguirás las velocidades de trasmisión para cada medio de trasmisión. Comprenderás en qué consiste el espectro electromagnético. Se distinguirán detalles del espectro de frecuencia. Se identificarán los rangos de frecuencia dentro del espectro electromagnético. Se determinarán los tipos de modulación.

Competencia específica Identificar los medios de transmisión de información alámbricos e inalámbricos para distinguir su uso a través de sus características y capacidades.

2.1. Características de transmisión Un canal de comunicación está constituido físicamente por uno o más medios de transmisión. Por lo tanto, los parámetros de un canal dependen directamente de las características de los medios de transmisión que lo conforman. Existen dos grupos de medios de transmisión: guiados y no guiados. Entre los medios guiados se encuentra el par trenzado, cable coaxial y la fibra óptica. Entre los medios no guiados se encuentran las ondas de radio, microondas, enlaces satelitales, enlaces infrarrojos, entre otros. El termino enlace directo hace referencia al camino de transmisión entre dos dispositivos en el que la señal se propaga directamente del emisor al receptor sin ningún otro Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado dispositivo intermedio que no sea un amplificador o repetidor. Estos últimos se usan para incrementar la energía de la señal. Obsérvese que este término se puede aplicar tanto a medios guiados como no guiados. Un medio de transmisión punto a punto proporciona un enlace directo entre los dos únicos dispositivos que comparten el medio. En una configuración guiada multipunto, el mismo medio es compartido por más de dos dispositivos. Un medio de transmisión puede ser simplex, half-duplex o full-duplex. En la transmisión simplex, las señales se transmiten en una única dirección; siendo una estación la emisora y otra la receptora. En half-duplex, ambas estaciones pueden transmitir pero no simultáneamente. En el caso de full-duplex, el medio transporta señales en ambos sentidos al mismo tiempo. Las características y calidad de la transmisión están determinadas tanto por el tipo de señal, como por las características del medio. En el caso de los medios guiados, el medio en sí mismo es lo más importante en la determinación de limitaciones de transmisión (Stallings, 2004).

Actividad 1. ¿Qué caracteriza una señal de transmisión? Bienvenido(a) a la primer actividad de la unidad 3 que te servirá para identificar las características de una señal. Por lo tanto es importante que participes en el Foro que se ha preparado para tal fin. También es importante que atiendas a las indicaciones que adicionalmente te dará tu Facilitador(a).

2.1.1. Ancho de banda El ancho de banda es la cantidad de información o datos que pueden fluir a través de una conexión de red en un período dado. El ancho de banda se indica en bits por segundo (bps), kilobits por segundo (Kbps), o megabits por segundo (Mbps). Unidad de ancho de banda

Abreviatura Equivalencia

Bits por segundo

bps

Kilobits por segundo Megabits por segundo Gigabits por segundo Terabits por segundo

kbps Mbps Gbps Tbps

1 bps = unidad fundamental del ancho de banda 1 kbps = 1,000 bps = 10³ bps 1 Mbps = 1,000,000 bps = 10⁶ 1 Gbps = 1,000,000,000 bps = 10⁹ 1 Tbps = 1,000,000,000,000 bps = 1012

Unidades de ancho de banda, velocidad de transmisión y capacidad de transferencia útil.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Por lo tanto, el ancho de banda mide la cantidad de información que puede fluir desde un lugar hacia otro en un período de tiempo determinado.

Cálculo de ancho de banda El ancho de banda también es utilizado para las señales analógicas, y se define como el rango de frecuencias que permite un canal para transmitir la información, a través de un medio de transmisión. Se abrevia como BW (Bandwith) y se mide en ciclos por segundo o hercios (Hz). Cómo se había mencionado anteriormente, el ancho de banda es limitado por el medio de trasmisión y sólo permite cierto ancho de banda.

La cantidad de oscilaciones por segundo de una onda es su frecuencia (f). La distancia entre dos máximos (o mínimos) consecutivos se le llama longitud de onda. A mayor frecuencia su ancho de banda es mayor. Las señales transportan información binaria, por lo que suelen trasmitirse en ondas cuadradas, sin embrago este tipo de ondas no es muy sencillo generarlas, por lo que es necesaria descomponerlas en una serie de ondas senoidales (una onda senoidal,o senoide, es la gráfica de la función matemática del seno de la trigonometría. Consiste en una frecuencia única con una amplitud constante con diferentes frecuencias). Algunos ejemplos de bandas estrechas son: una conexión DSL, microondas, T1, donde cada uno tiene su ancho de banda y su tasa de transferencia


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Representación de una onda cuadrada a partir de una senoidal.

Ejemplo: Una señal periódica se descompone en cinco ondas senoidales con frecuencias de 200, 300, 700 y 900 ¿cuál es su banda ancha? Respuesta: El ancho de banda es la diferencia entre la frecuencia más alta y la frecuencia más baja. Por lo tanto: BW= 900-200=700 Hz. Desarrollo de la fórmula para realizar el cálculo del ancho de banda El ancho de banda depende del tráfico de datos y del codificador utilizado en función de la tasa de datos que se transmite y se desarrolla de la siguiente manera: 𝐵𝑊 = 𝑡𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒𝑠

𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒𝑠 𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑥 (𝑡𝑎𝑚𝑎ñ𝑜 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒) 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒

Ejemplo: En cierta comunicación se observa que la tasa de paquetes es de 80 paquetes /segundo mientras que los paquetes tienen un tamaño constante de 160 bytes/paquete. Calcular el ancho de banda de dicha comunicación. Primero se requiere de transformar los bytes en bits multiplicando 160 por 8 = 1280 bits 𝐵𝑊 = 80

𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒𝑠 𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑥1280 = 102400 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜


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Fundamentos de redes Programa desarrollado El tamaño total de paquete, depende del encabezado del protocolo utilizado (RTP, UDP, IP) y el protocolo en la capa de enlace (ATM, FR, Ethernet, etc.). Modelo de codificación y paquetización El modelo de codificación consta de tres bloques, los cuales están conformados por el bloque de conversión analógico-digital (muestreo y cuantificación), el bloque de codificación, y el bloque de paquetización. Los factores que intervienen son: Cr = Factor de compresión (veces) Tt = Tamaño de trama (ms) Lt = Longitud de trama (bytes) H = Tamaño de encabezado o header (bytes) DRd = Tasa de datos voz digital (Kbps) DRc = Tasa de datos voz codificada (Kbps) BW = Ancho de banda (Kbps) N = Cantidad de tramas por paquete Los parámetros utilizados por los codificadores más utilizados son: CODEC G.711 G.726 G.729 G.723.1 G.728 iLBC GSM

DRc(Kbps) 64 kbps 16,24,32,40 8 6.4 ó 5.3 16 kbps 15.2 ó 13.33 13

Tt (ms) 0.125 0.125 10 30 0.625 20 ó 30 22.5

Algoritmo PCM ADPCM CS-ACELP ACELP/MP-MLQ LD-CELP BI-LPC RPE-LTP

Ejemplo: En una comunicación de datos, el tamaño de trama (Tt) es de 10 ms y el factor de compresión (Cr) es 8, por lo tanto el tamaño de la información a la entrada del codificador (CODEC G.711) de 80 bytes, se obtiene multiplicando los 10 ms x 64000/8 bytes /segundo. Dado que el factor de compresión es de 8 veces, a la salida del codificador se obtendrán 10 bytes (80 byts /8) por cada trama. Es decir, la longitud de trama (Lt) será de 10 bytes. 𝐿𝑡 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠 =

𝑇𝑡𝑥8000

𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜

𝐶𝑟

Del codificador se obtienen tramas con longitud Lt y duración Tt que entra al paquetizador, el cual acumula N tramas que coloca sobre un paquete. Dicha información agregada por el paquetizador se llama encabezado (H) el cual se suma a la multiplicación de la longitud de trama por el tamaño del paquete


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Fundamentos de redes Programa desarrollado 𝑃𝑙 𝑙𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑏𝑦𝑡𝑒𝑠 = 𝐻 + 𝐿𝑡(𝑁)

La tasa de paquetes se obtiene cuando el codificador da una trama por cada Tt segundos, sin embargo el paquetizador acumula N tramas y luego agrega H y las saca. En consecuencia la tasa se obtiene por:

𝑃𝑙

𝑝𝑎𝑞𝑢𝑒𝑡𝑒𝑠 1 = 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜 𝑁𝑥𝑇𝑡

Así entonces el ancho de banda (BW) se obtiene de la multiplicación del tamaño del paquete en bits por la tasa de paquetes 𝐷𝑅𝑝 𝑏𝑝𝑠 = 𝑃𝑙𝑥𝑃𝑟 𝑥 8

¿Sabías que

𝑏𝑖𝑡𝑠 𝑏𝑦𝑡𝑒

El matemático y fisco francés Jean-BatisteJoseph Fourier elaboró una trasformación matemática para la descomposición periódica en series trigonométricas convergentes llamadas Series de Fourier. Esta herramienta ha sido de gran utilidad en diversas áreas. En el campo del tratamiento de señales temporales, permite su representación en el plano frecuencial. (Romero, Barbanacho Concejero, Benjumea Mondéjar, & Rivera Romero, 2010)

Importancia del ancho de banda Es importante comprender el concepto de ancho de banda, por las siguientes razones: 1. El ancho de banda está limitado. El ancho de banda puede sufrir variaciones que pueden afectar al ancho de banda teórico, independientemente del medio de Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 48

Fundamentos de redes Programa desarrollado trasmisión que se esté utilizando. Algunas son limitaciones físicas y el tipo de tecnología utilizada para enviar los datos a los medios de transmisión. 2. El ancho de banda se puede contratar. El ancho de banda se adquiere con un proveedor de servicios, y dependiendo del ancho de banda que se contrate es el ancho de banda al que tiene acceso. 3. El ancho de banda importante para el rendimiento de la red. El ancho de banda, la tasa de transferencia en el rendimiento y el diseño de la red son factores importantes para el buen funcionamiento de una red. 4. La demanda de ancho de banda aumenta. Las nuevas tecnologías y aplicaciones requieren de mayor ancho de banda. Los contenidos que circulan a través de la red incluyen videos y audio, por lo tanto requiere mucho ancho de ancho de banda. Por lo tanto, al diseñar una red se debe calcular el ancho de banda que se va necesitar, para que la red funcione correctamente y actuar en función de eso. A continuación se presentarán dos analogías para facilitar la visualización del ancho de banda en una red. Primera. El ancho de banda es similar al diámetro de un caño. Una red de tuberías trae agua potable a los hogares, además de las empresas y se lleva las aguas servidas. Esta red de agua está compuesta de tuberías de diferentes diámetros. Las principales tuberías de agua de una ciudad pueden medir dos metros de diámetro, en tanto que la tubería de un grifo de cocina puede medir apenas dos centímetros. El ancho de la tubería determina su capacidad de transporte de agua. Por lo tanto, el agua es como los datos, y el ancho de la tubería es como el ancho de banda. Muchos expertos en networking dicen que necesitan poner tuberías más grandes si desean agregar capacidad para transportar información. (Cisco Systems, 2011)


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Segunda. El ancho de banda también puede compararse con la cantidad de carriles de una autopista. Una red de caminos sirve a cada ciudad o pueblo. Las grandes autopistas con muchos carriles se conectan a caminos más pequeños con menor cantidad de carriles. Estos caminos llevan a otros aún más pequeños y estrechos, que eventualmente desembocan en las entradas de las casas y las oficinas. Cuando hay poco tráfico en el sistema de autopistas, cada vehículo puede moverse con libertad. Al agregar más tráfico, cada vehículo se mueve con menor velocidad. Esto es particularmente verdadero en caminos con menor cantidad de carriles disponibles para la circulación del tráfico. Eventualmente, a medida que se suma tráfico al sistema de autopistas, hasta aquéllas con varios carriles se congestionan y vuelven más lentas. Una red de datos se parece mucho al sistema de autopistas. Los paquetes de datos son comparables a los automóviles, y el ancho de banda es comparable a la cantidad de carriles en una autopista. Cuando se piensa en una red de datos en términos de un sistema de autopistas, es fácil ver cómo las conexiones con ancho de banda reducido pueden provocar congestiones de tráfico en toda la red. (Cisco Systems, 2011)


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Limitaciones del ancho de banda El ancho de banda varía dependiendo del tipo de medio de transmisión, del tipo de topología de red y de las tecnologías LAN y WAN utilizadas. La información se transmite a través de señales por medio de cables (cobre, par trenzado o coaxial), fibra óptica o inalámbricamente. Sin embargo, las condiciones físicas, la tecnología utilizada, la cantidad de dispositivos conectados limitan el ancho de banda disponible. El ancho de banda real queda determinado por una combinación de los medios físicos y las tecnologías seleccionadas para señalizar y detectar señales de red, las tarjetas de interfaz de red (NIC) y los demás equipos de red seleccionados. Por lo tanto, el ancho de banda no sólo queda determinado por las limitaciones de los medios.

Medio Cable coaxial de 50 ohmios. Cable coaxial de 50 ohmios. Cable de par trenzado no

Tipo

Categoría

Ancho de banda máximo teórico

10Base2

-

10 Mbps

185 m

10Base5

-

10 Mbps

500 m

10BaseT

Categoría 1

4 Mbps

100 m


Distancia máxima teórica

51

Fundamentos de redes Programa desarrollado blindado (UTP). Cable de par trenzado no blindado (UTP) Cable de par trenzado no blindado de (UTP) Fibra óptica multimodo(62.5/125µm) Fibra óptica multimodo(9/125µm)

Categoría 3 Categoría 5

16 Mbps 100 Mbps

100BaseTx

Categoría 5

100 Mbps

100 m

1000Base-TX

Categoría 5

1000 Mbps

100 m

1000Base-FX

-

100 Mbps

2000 m

1000Base-LX

-

1000 Mbps

5000 m

Tasa de transferencia Recordando el concepto de ancho de banda, como la medida de la cantidad de información que puede atravesar por la red en un período dado de tiempo; y la tasa de transferencia, que se refiere al ancho de banda real medido en un momento concreto del día haciendo uso de rutas para transmitir un conjunto de datos. Como se mencionó anteriormente, existen factores que determinan las medidas, y en el caso de la tasa de transferencia algunos son:        

PC cliente El servidor Otros usuarios de la red Enrutamiento Topología utilizada para el diseño de la red Tipo de datos Hora El proceso de los servidores

Para entender la diferencia entre ancho de banda y tasa de trasferencia, imaginemos una red LAN, su ancho de banda es 100 Mbps. Dos ordenadores transfieren un archivo pero el rendimiento de los equipos es de 60 Mbps, añadiendo el proceso para encapsular la información y los factores anteriormente mencionados. Por lo tanto, la velocidad de los datos recibidos por el ordenador de destino debió haber sido, aproximadamente, menos de 50 Mbps. Se puede afirmar lo siguiente: Tasa de trasferencia ≤ Ancho de banda de un medio Tiempo de Transferencia = tamaño del archivo / ancho de banda (T=Tm/AB) Debe asegurarse de usar las mismas unidades en toda la ecuación. Por ejemplo, si el ancho de banda se mide en megabits por segundo (Mbps), el tamaño del archivo debe expresarse en megabits (Mb), y no en megabytes (MB). Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado El administrador de la red debe estar al pendiente de los factores que pueden afectar al ancho de banda y la trasferencia de datos; así como de los cambios en el rendimiento de la red, para que se realicen los cambios necesarios con el objetivo de aumentar la productividad de la red.

Actividad 2. ¡A echar las redes! Es el momento de aplicar lo que hasta este momento has estudiado con respecto al ancho de banda, para ello tendrás que realizar su cálculo con base a un planteamiento que para esta actividad en especial, te lo hará llegar tu Facilitador(a), por el medio que él considere más conveniente. 1. Lee y analiza con atención el planteamiento. 2. Mediante el cálculo del ancho de banda, aplica la fórmula adecuadamente. 3. Realiza los cálculos necesarios. 1. Anota tus desarrollos y respuestas en un documento de texto o en una hoja de cálculo, según te sea más conveniente y domines, con el fin de que te facilite el desarrollo de la actividad. 2. Guarda tu archivo y nómbralo con la nomenclatura: FRE_U2_A2_XXYZ. 4. Envíalo para su revisión a tu Facilitador(a) y espera su retroalimentación.

2.1.2. Velocidad de transmisión La velocidad de transmisión es el tiempo que se tarda en enviar un paquete (desde el primer bit al último), se mide en bits por segundo. Generalmente, y según el medio utilizado, depende de la distancia entre terminales. Es importante resaltar que la unidad de almacenamiento de información es el byte, que equivale a 8 bits, por lo que a una velocidad de transmisión de 8 bps se tarda un segundo en transmitir 1 byte.

Fórmula de velocidad de transmisión T (tiempo de transferencia de archivos en segundos) = tamaño del paquete en bits/ velocidad de transmisión(en bits/ seg).


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Entonces tenemos: Velocidad de transmisión =tamaño del paquete (bits) / tiempo de tansferencia (segundos) Nota: si el valor del tamaño del paquete se encuentra en bytes, se deberá multiplicar por 8 para obtener el valor en bits. Ejemplo: Un archivo de 1 MB teóricamente puede pasar a través de una red Ethernet 10BaseT en 1 / (1,25 x 0,8) = 1 segundo. El 0.8 toma en cuenta que el 80% de la velocidad calculada es aproximadamente la mejor que se puede esperar encontrar en la realidad. Dado que la mayoría de las redes comparten el ancho de banda entre usuarios, cuanto más tráfico manejen, tanto menor será la velocidad total de transmisión. Cuando se satura, el rendimiento puede disminuir radicalmente.

Par trenzado Generalmente, los pares trenzados se utilizan para las conexiones al conmutador digital o a la PBX digital, con velocidades de 64 kbps. El par trenzado se utiliza también en redes de área local dentro de edificios para la conexión de computadoras de escritorio. La velocidad típica en esta configuración está en torno a los 10 Mbps. No obstante, recientemente se han desarrollado redes de área local con velocidades entre los 100Mbps y 1Gbps mediante pares trenzados, aunque estas configuraciones están bastante limitadas por el número de posibles dispositivos conectados y extensión geográfica de la red. Para aplicaciones de larga distancia, el par trenzado se puede utilizar a velocidades de 4 Mbps o incluso mayores (Stallings, 2004, p. 105). El par trenzado es mucho menos costoso que cualquier otro medio de transmisión guiado (cable coaxial y fibra óptica), y a la vez es sencillo de manejar. Ahora bien, comparado con los anteriores está más limitado en términos de velocidad de transmisión y distancia máxima (Stallings, 2004, p. 105).

Cable coaxial El cable coaxial se usa para transmitir tanto señales analógicas como digitales, tiene una respuesta en frecuencias mejor que la del par trenzado, permitiendo por tanto mayores frecuencias y velocidades de transmisión. Por construcción el cable coaxial es mucho menos susceptible que el par trenzado tanto a interferencias como a diafonía (diafonía se refiere a cuando una señal (particularmente en audio) se "cuela" de un canal al otro). Sus principales limitaciones son la atenuación, el ruido térmico, y el ruido de intermodulación. Este último aparece sólo cuando se usan simultáneamente sobre el mismo cable varios canales (FDM) o bandas de frecuencias (Stallings, 2004, p. 108). Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Para la transmisión de señales analógicas a larga distancia, se necesitan amplificadores separados entre sí a distancias de pocos kilómetros, estando más alejados cuanto mayor sea la frecuencia de trabajo. El espectro de la señalización analógica se extiende hasta aproximadamente 500 MHz. Para la señalización digital, en cambio, se necesita un repetidor aproximadamente cada kilometro, e incluso menos, cuanto mayor sea la velocidad de transmisión (Stallings, 2004, p. 108). El cable coaxial más usado en aplicaciones LAN es el lOBase5 y el lOBase2. Cable 10-BASE-5

10-BASE-2

Características Cable coaxial grueso (Ethernet grueso). Velocidad de transmisión: 10 Mbps. Segmentos: máximo de 500 metros. Cable coaxial fino (Ethernet fino). Velocidad de transmisión: 10 Mbps. Segmentos: máximo de 185 metros.

Fibra óptica Una de las aplicaciones más importantes de la fibra óptica está en las redes de área local. Se han desarrollado estándares y productos para redes de fibra óptica con capacidades que van desde 100 Mbps hasta 1Gbps y a su vez permiten cientos, incluso miles de estaciones en grandes edificios de oficinas. Las ventajas de la fibra óptica respecto del par trenzado o del cable coaxial serán cada vez más convincentes conforme la demanda de información multimedia vaya aumentando (voz, datos, imágenes y video).

Microondas Terrestres El rango de las microondas cubre un parte sustancial del espectro electromagnético. La banda de frecuencias está comprendida entre 2 y 40 GHz. Cuanto mayor sea la frecuencia utilizada, mayor es el ancho de banda potencial, y por tanto, mayor es la posible velocidad de transmisión. En la tabla se indican diversos valores de velocidad de transmisión de datos para algunos sistemas típicos.


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Banda (GHz)

Velocidad de transmisión (Mbps)

2

12

6

90

11

135

18

274

Las bandas más usuales en la transmisión a larga distancia se sitúan entre 4GHz y 6GHz. Debido a la creciente congestión que están sufriendo estas bandas, la banda de 11 GHz se está empezando a utilizar. La banda de 12 GHz se usa para proporcionar la señal de TV a las cabeceras de distribución de TV por cable, en las que para llegar al abonado se utiliza el cable coaxial. Finalmente, cabe citar que las microondas de altas frecuencias se están utilizando para enlaces cortos punto a punto entre edificios. Para tal fin, se usa generalmente la banda de 22 GHz. Las bandas de frecuencias superiores son menos útiles para distancias más largas debido a que cada vez la atenuación es mayor. Ahora bien, son bastante adecuadas para distancias más cortas. A frecuencias superiores, las antenas son más pequeñas y más baratas.

Microondas por satélite El rango de frecuencias óptimo para la transmisión vía satélite está en el intervalo comprendido entre 1 y 10 GHz. Por debajo de 1 GHz, el ruido producido por causas naturales es apreciable, incluyendo el ruido galáctico, solar, atmosférico y el producido por interferencias con otros dispositivos electrónicos. Por encima de los 10 GHz, la señal se ve severamente afectada por la absorción atmosférica y por las precipitaciones. La mayoría de los satélites que proporciona servicio de enlace punto a punto operan en el intervalo entre 5,925 y 6,425 GHz para la transmisión desde las estaciones terrestres hacia el satélite (canal ascendente) y entre 3,7 y 4,2 para la transmisión desde el satélite hasta la tierra (canal descendente). Esta combinación se conoce como banda 4/6 GHz. Nótese que las frecuencias ascendentes son diferentes de las descendentes. En una transmisión continua y sin interferencias, el satélite no podrá transmitir y recibir en el mismo rango de frecuencias. Así pues, las señales que se reciben desde las estaciones terrestres en una frecuencia dada se deberán devolver en otra distinta (Stallings, 2004, p. 117-118). La banda 4/6 GHz está dentro de la zona óptima de frecuencias (de 1 a 10 GHz), ahora bien su utilización exhaustiva ha llegado a la saturación. Debido a posibles interferencias (por ejemplo, con microondas terrestres operando en ese mismo rango), las restantes frecuencias del intervalo óptimo no se pueden utilizar. Por tanto, se han desarrollado otras bandas alternativas como es la 12/24 GHz (el canal ascendente está situado entre Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 56

Fundamentos de redes Programa desarrollado 14 y 14,5 GHz, y la banda descendente está entre 11,7 a 14,2 GHz). En esta banda aparecen problemas de atenuación que se deben solventar. No obstante, se pueden usar receptores terrestres más baratos y de dimensiones más reducidas. Se ha diagnosticado que esta banda también se saturará, por lo que se está proyectando la utilización de la banda 19/29 GHz (en lace ascendente: desde 27,5 a 31 GHz; enlace descendente: de 17,7 a 21,2 GHz). En esta banda la atenuación es inclusión superior, por el contrario proporcionará un ancho de banda mayor (2500 MHz comparados con los 500 MHz anteriores), a la vez por los receptores pueden ser todavía más pequeños y económicos. Merecen comentarse algunas propiedades peculiares de las comunicaciones vía satélite. En primer lugar, debido a las grandes distancias involucradas, hay un retardo de propagación aproximado del orden de un cuarto de segundo para la transmisión desde una estación terrestre hasta otra pasando por el satélite. Este retardo es apreciable si se trata de una conversación telefónica ordinaria. Pero además, estos retrasos introducen problemas adicionales a la hora de controlar los errores y el flujo en la transmisión. En segundo lugar, los satélites con microondas son intrínsecamente un medio „para aplicaciones multidestino. Varias estaciones pueden transmitir hacia el satélite, e igualmente varias estaciones pueden recibir la señal transmitida por el satélite.

2.2. Capacidad de un canal Se denomina capacidad del canal a la velocidad con la que se pueden transmitir los datos en un canal o ruta de comunicación de datos (Stallings, 2000). Existen varios conceptos relacionados con la capacidad de un canal, que son:    

La velocidad de transmisión de los datos: velocidad expresada en bits por segundo (𝑏𝑝𝑠) a la que es posible transmitir los datos. El ancho de banda: está limitado por la naturaleza del medio de transmisión y el transmisor. Se mide en ciclos por segundo o hertzios (Hz). La tasa de errores: tasa a la que ocurren errores. Cuando se recibe un “1” habiendo transmitido un “0” o viceversa, se considera que ha ocurrido un error. El ruido: nivel de ruido a través del medio de transmisión.

Generalmente los servicios de comunicación son muy costosos, mientras mayor es el ancho de banda requerido, mayor es su costo; por lo que es deseable hacer un uso eficiente, en la medida de lo posible, del ancho de banda disponible. Es decir, que para un ancho de banda dado sería conveniente incrementar la mayor velocidad de datos en la medida de lo posible, sin superar la tasa de errores permitida. El principal inconveniente para conseguir este propósito es el ruido.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Actividad 3. Rápido, al infinito y más allá Es momento de tratar aspectos relacionados sobre la velocidad de transmisión. A través del medio de transmisión propuesto por tu Facilitador(a) y deberás lograr la comunicación entre dos puntos geográficamente distantes, mediante el cálculo de la velocidad de transmisión. Tu Facilitador(a) te hará llegar por el medio de comunicación que determine adecuado y que más convenga para la realización de la actividad, una situación que deberás pasar en un documento u hoja de cálculo de tu preferencia y que manejes adecuadamente. 1. Lee y analiza con cuidado la situación presentada. 2. Elabora los cálculos necesarios y plásmalos en un documento, según sea el caso. 3. Guarda tu archivo con la nomenclatura: FRE_U2_A3_XXYZ, y envíalo a tu Facilitador(a) para su revisión. Espera las retroalimentaciones que te haga.

2.2.1. Límite de Nyquist y Teorema de Shannon Límite de Nyquist En un canal exento de ruido la limitación en la velocidad de los datos está impuesta sólo por el ancho de banda de la señal. Nyquist formalizó esta limitación, afirmando que la velocidad de transmisión de la señal es 2𝐵, entonces una señal con frecuencias no superiores a 𝐵 es suficiente para transportar esta velocidad de transmisión de la señal. Y viceversa: dado un ancho de banda 𝐵, la velocidad mayor de transmisión de la señal que se puede conseguir es 2𝐵 (Stallings, 2000). Por ejemplo, en un canal de voz que se utiliza mediante un módem para transmitir datos digitales con un ancho de banda de 3.100 Hz. La capacidad, 𝐶 del canal es 2𝐵 = 6.200 𝑏𝑝𝑠. No obstante, se pueden usar señales con más de dos niveles, es decir, cada elemento de señal puede representar a más de dos bits. La formulación de Nyquist para el caso de señales multinivel es 𝐶 = 2𝐵 𝑙𝑜𝑔2 𝑀 donde 𝑀 es el número de señales discretas o niveles de tensión (Tanenbaum, 1997). Por lo tanto, para un ancho de banda, la velocidad de transmisión de los datos puede aumentar si se considera un número mayor de señales diferentes. Sin embargo, el receptor deberá distinguir una de entre 𝑀 posibles señales, lo que supone una dificultad Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 58

Fundamentos de redes Programa desarrollado mayor. Es importante mencionar que el ruido y otras dificultades en la línea de transmisión limitarán el valor de 𝑀.

Análisis del límite de Nyquist El principio del análisis de frecuencia es la representación de una forma de onda arbitraria mediante la suma de una serie de señales sinusoidales. Este método de presentación permite abordar cuantitativamente el análisis del problema de ambigüedad. Considerando la forma de onda que se representa en la siguiente figura.

Una señal x(t) se muestrea a intervalos de tiempo igual a h, que determina los instantes de toma de muestras para los cuales se indican en la figura los valores de la señal medida. Supongamos que la función x(t) es sinusoidal y tiene una frecuencia f0. Los mismos puntos pueden también representar sinusoidales de frecuencia f1y f2 que son múltiplos (no necesariamente enteros) de la frecuencia f0. Evidentemente estas diversas frecuencias están relacionadas con el periodo de muestreo. A la frecuencia f0 se le denomina frecuencia fundamental. Puede afirmarse, sin recurrir a una demostración matemática, que el rango de frecuencias para el cual no se produce el efecto de ambigüedad se extiende desde f0 = 0 hasta f0 = fNdonde fN, la frecuencia máxima, se conoce como frecuencia de Nyquist y determina el límite de frecuencia de muestreo de datos, el denominado límite de Shannon, más allá del cual no es posible una reconstrucción única de una señal continua. Por lo tanto, si la señal analizada no contiene ninguna frecuencia componente mayor que fN, la mínima frecuencia de muestreo necesaria para que la señal muestreada represente la señal real viene dada por: 1

1

𝑓𝑆 ≥ 2𝑓𝑁 , o debido a que, 𝑓𝑆 ≥ 𝑕 entonces 𝑓𝑁 ≥ 2𝑕 Este es el denominado teorema de muestreo, se deduce que, para un espectro de frecuencias dado, los componentes situados entre f0 = 0 y f0 = fNpueden considerarse por separado. Si la señal contuviera componentes de frecuencia f>fN, dichos componentes no se distinguirían. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Por lo tanto es necesario limitar el ancho de banda de la señal medida para reducir una consecuencia directa de la ambigüedad durante su muestreo. Eso implica la necesidad de filtrar la señal a medir a través de un filtro de paso bajo antes de efectuar el muestreo a fin de eliminar todas las frecuencias superiores a fN.

Teorema de Shannon La fórmula desarrollada por Claude Shannon relaciona la velocidad de transmisión, la tasa de errores y el ruido a partir de la consideración de que la presencia del ruido puede modificar uno o más bits mientras mayor sea la velocidad a la que se transmiten dichos bits. Es decir, dado un nivel de ruido, cuanto mayor es la velocidad de transmisión, mayor es la tasa de errores. Un parámetro fundamental para la comprensión de este teorema es la relación señal-ruido (𝑆𝑁𝑅), que se define como el cociente entre la potencia de la señal y la potencia del ruido presente en un punto determinado en el medio de transmisión (Stallings, 2000). 𝑆𝑁𝑅

𝑑𝐵

= 10 𝑙𝑜𝑔10

𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑒ñ𝑎𝑙 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑟𝑢𝑖𝑑𝑜

Esta expresión, muestra cuánto excede la señal al nivel de ruido. Un 𝑆𝑁𝑅 alto representa una señal de alta calidad y la necesidad de un reducido número de repetidores. Generalmente, el 𝑆𝑁𝑅 está dado en decibelios (𝑑𝐵) y se mide en el receptor, debido a que es en el receptor donde se procesa la señal y se elimina el ruido. Shannon estableció que la capacidad máxima del canal (máximo límite teórico), en bits por segundo, está dada por la ecuación 𝐶 = 𝐵 𝑙𝑜𝑔2 (1 + 𝑆𝑁𝑅) Donde 𝐶 es la capacidad del canal en bits por segundo (𝑏𝑝𝑠) y 𝐵 es el ancho de banda del canal en hertzios (𝐻𝑧) (Stallings, 2000). La capacidad tal como se calcula en la fórmula anterior se denomina capacidad libre de errores. Shannon probó que si la tasa de información real en el canal es menor que la capacidad libre de errores, entonces es posible teóricamente usar una codificación de la señal que consiga una transmisión exenta de errores a través del canal. Ejemplo


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Supóngase que el espectro de un canal está situado entre 3𝑀𝐻𝑧 y 4 𝑀𝐻𝑧 y que la 𝑆𝑁𝑅 es de 24𝑑𝐵 . En este caso 𝐵 = 4 𝑀𝐻𝑧 – 3𝑀𝐻𝑧 𝐵 = 1𝑀𝐻𝑧 𝑆𝑁𝑅𝑑𝐵 = 10 𝑙𝑜𝑔10 𝑆𝑁𝑅 24𝑑𝐵 = 10 𝑙𝑜𝑔10 𝑆𝑁𝑅 𝑆𝑁𝑅 = 251 Usando la fórmula de Shannon se tiene que 𝐶 = 106 × 𝑙𝑜𝑔2 (1 + 251) 𝐶 ≈ 106 × 8 = 8 𝑀𝑏𝑝𝑠 El resultado anterior es el límite teórico que se puede alcanzar. Según la fórmula de Nyquist, ¿cuántos niveles de señalización se necesitarán? Se tiene que 𝐶 = 2𝐵 𝑙𝑜𝑔2 𝑀 8 × 106 = 2 × (106 ) × 𝑙𝑜𝑔2 𝑀 4 = 𝑙𝑜𝑔2 𝑀 𝑀 = 16

Actividad 4. Nyquist y Shanon Con la intensión de aplicar lo que has aprendido sobre el Límite Nyquist y el Teorema de Shanon, resuelve los ejercicios planteados por tu Facilitador(a) aplicando la fórmula de Nyquist y el teorema de Shanon. 1. 2. 3. 4.

Realiza un documento de texto o una hoja de cálculo. Incorpora los ejercicios con su respectivo desarrollo y sus respuestas. Guarda tu archivo con el nombre FRE_U2_A4_XXYYZ. Envíalos para su revisión a tu facilitador(a) y espera la retroalimentación.

Señalización Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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La capa física debe generar las señales inalámbricas, ópticas o eléctricas que representan el "1" y el "0" en los medios. El método de representación de bits se denomina método de señalización. Los estándares de capa física deben definir qué tipo de señal representa un "1" y un "0". Esto puede ser tan sencillo como un cambio en el nivel de una señal eléctrica, un impulso óptico o un método de señalización más complejo. Métodos de señalización Los bits se representan en el medio al cambiar una o más de las siguientes características de una señal:   

Amplitud Frecuencia Fase

La naturaleza de las señales reales que representan los bits en los medios dependerá del método de señalización que se utilice. Algunos métodos pueden utilizar un atributo de señal para representar un único 0 y utilizar otro atributo de señal para representar un único 1.

Códigos de Detección y Corrección de Error La codificación con control de error es un método para añadir redundancia a la información de forma que pueda ser transmitida a través de un canal ruidoso y posteriormente, comprobada y corregida de los errores que hayan podido ocurrir en la transmisión. Su mayor aplicación está en la comunicación multimedia, como voz y video comprimido y datos. Pero especialmente, el mayor beneficio de la codificación con control de error es para las aplicaciones wireless como telefonía móvil y para alta definición en la señal de difusión de televisión. También es muy útil en comunicaciones espaciales y por satélite, comunicación digital y almacenamiento. En la figura se muestra un esquema básico de cómo la información es transmitida y recibida en un canal con control de error. Primero, la señal se graba y comprime digitalmente. A continuación, se codifican los datos con el código de control de error. Se modula para pasar de datos digitales a señal analógica y se amplifica para su transmisión por el canal. En el extremo receptor, la señal analógica se desmodula para volver a su formato digital original. Los datos son procesados entonces en el decodificador de control de error usando la redundancia para corregir los errores que surgieron en la transmisión. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Finalmente, los datos se descomprimen y se presentan. La sensibilidad a los errores de los distintos tipos de señales es la siguiente: Medio Voz sin compresión Video sin compresión Voz comprimida Video comprimido Datos

Sensibilidad al error Baja sensibilidad Baja sensibilidad Alta sensibilidad Alta sensibilidad Alta sensibilidad

El objetivo de la codificación con control de error es reducir el número de errores causados por la transmisión en un medio con potencia limitada. Teóricamente, la mejor capacidad que un canal puede alcanzar es el límite de Shannon. Un código que alcance el límite de Shannon es ideal, pero hasta ahora no se ha conseguido. Las características de rendimiento que ofrecen estos códigos son: 



Más de 8,5 dB de ganancia de codificación, respecto de un canal sin codificar, a una tasa de error (BER) de 10-5. La ganancia de codificación semi de como la diferencia de relación señal-ruido (SNR) entre un canal codificado y otro sin codificar. Ganancia de codificación de más de 2,7 dB respecto de los algoritmos convencionales FEC, como Viterbi o Reed- Solomon.

Esta potencia de codificación es extremadamente importante en muchas aplicaciones de telecomunicaciones porque permite disminuir la cantidad de potencia necesaria para transmitir señal o incrementar el rango en el que la señal puede ser recibida. Esta codificación también permite incrementar el tiempo de duración de la batería de los dispositivos portables y la capacidad de celda para móviles u otros tipos de acceso al medio, además también incrementa la cantidad de datos que pueden transmitirse. Este código es, por ejemplo, el usado en la Armada de los EEUU.

Códigos de Corrección de Error Los esquemas de corrección son de dos clases: de bloque y convolucionales.

Códigos de Bloque Los códigos de bloque toman un bloque de bits, de longitud k, denominado “secuencia de información”, y lo codifican en una palabra de longitud n, con n>k. Los bits adicionales en la palabra codificada son bits de paridad, n-k bits. Los bits de paridad se usan para comprobar si la palabra codificada tiene errores una vez decodificada. Si hay errores, el Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 63

Fundamentos de redes Programa desarrollado decodificador los detecta y los corrige. Un código de bloque muy común es el código de Hamming que se ilustra en el siguiente ejemplo. Ejemplo: Queremos transmitir el dato (0011) de 4 bits de longitud. Para una secuencia de longitud 4 (a0, a1, a2, a3), se añaden 3 bits de redundancia (b0,b1, b2) para formar la palabra codificada. En este caso particular el código es (7,4), con k=4 y n=7, donde los4 primeros bits de la palabra codificada son la misma secuencia que la palabra de información. Los 3 últimos bits redundantes se calculan usando aritmética en módulo 2en las siguientes ecuaciones: b0=a1+a2+a3=0+1+1=0 b1=a0+a1+a3=0+0+1=1 b2=a0+a2+a3=0+1+1=0 Al concatenar con la secuencia, el bloque transmitido resulta: Datos &Bits de Paridad= Bloque transmitido 0011&010=0011010 Debido al ruido de interferencia del canal, el bloque recibido (d0, d1, d2, d3, d4, d5, d6) puede no ser el mismo que el bloque transmitido (a0, a1, a2, a3, b0, b1, b2). Por ejemplo supongamos que se transmite {0011010}pero se recibe {1011010}. El decodificador no conoce el bloque original, por lo que debe resolver el siguiente sistema de ecuaciones para detectar si hay error, y en ese caso dónde se produjo: s0=d1+d2+d3+d4=0+1+1+0=0 s1=d0+d1+d3+d5=1+0+1+1=1 s2=d0+d2+d3+d6=1+1+1+0=1 Si (s0,s1,s2)=(0,0,0) entonces no hay error. Como en este caso (s0,s1,s2)=(0,1,1) el decodificador sabe dónde está el error. Para corregir el error se busca este valor en la tabla siguiente, que indica posición del error según estos valores:

(s0,s1,s2) 000 001 010 011 100 101 110

Posición del error en bloque transmitido NONE d6 d5 d0 d4 d2 d1 Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

64

Fundamentos de redes Programa desarrollado d3

111

2.2.2. Espectro Electromagnético El Espectro Electromagnético es el rango de todas las radiaciones electromagnéticas posibles. El espectro electromagnético de un objeto es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese objeto. (W.Stallings) En la siguiente imagen se muestra el espectro electromagnético, así como la frecuencia en la que operan diferentes técnicas de transmisión sobre medios guiados y no guiados.

Diagrama del espectro electromagnético

Diagrama del espectro electromagnético (Glover & Grant, 1998)

En los medios de transmisión guiados, la capacidad de transmisión, en términos de velocidad o ancho de banda, depende drásticamente de la distancia y del medio (si se usa para un enlace punto a punto o multipunto). A continuación se indican las características de los medios guiados más comunes para aplicaciones punto a punto de larga distancia.

Medio de Transmisión

Rango de frecuencias

Atenuación típica

Retardo Típico

Separación entre repetidores

Par trenzado (con

0 para 3,5 kHz

0,2 dB/km @ 1 kHz

50𝜇s/Km

2km


65

Fundamentos de redes Programa desarrollado carga) Pares trenzados (Múltiples cables)

0 para 1MHz

3dB/km @ 1kHz

5 𝜇/Km

2km

Cable coaxial

0 para 500 MHz

7 dB/km @ 10 MHz

4 𝜇/km

1 para 9 km

Fibra óptica

180 para 370 THz 0,2 para 0,5 dB/km

5 𝜇/km

40 Km

Tabla de características de transmisión de medios guiados punto a punto (Glover y Grant, 1998)

En medios no guiados, tanto la transmisión como la recepción se llevan a cabo mediante antenas. En la transmisión, la antena radia energía electromagnética en el medio (normalmente el aire), y en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea. A continuación se resumen las características de transmisión en medios no guiados.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Datos analógicos Banda de Frecuencia

Nombre

30-300 kHz

LF (frecuencia baja)

300-3000 kHz

Ancho de banda

Datos digitales Aplicaciones principales

Modulación

Velocidad de transmisión

Normalmente no se usa

ASK,FSK,MS K

0,1 a 100 bps

Navegación

MF (frecuencia media)

AM

4 kHz

ASK,FSK,MS K

10 a 1,000 bps

Radio

3-30 MHz

HF (frecuencia alta)

AM,SSB

4 kHz

ASK,FSK,MS K

10 a 3000 bps

Radio de onda corta

30-300 MHz

VHF(frecuencia muy alta)

AM,SSB;FM

5 kHz para 5 MHz

300-3000 MHz

Modulación

UHF (frecuencia ultra alta)

SHF (frecuencia súper alta)

3-30 GHz

FM,SSB

FM

20 MHz

500 MHz

FSK,PSK

PSK

PSK

100 kbps

10 Mbps

100 Mbps

EHF 30-300 GHz

(frecuencia extremadament e alta)

FM

1 GHz

PSK

750 Mbps

AM comercial

Televisión VHF, Radio FM comercial Televisión VHF, microondas terrestres Microondas terrestres, Microondas por satélite Enlaces punto a punto cercanos experimentale s

Tabla de características de transmisión de medios no guiados (Glover & Grant, 1998)

Otro rango de frecuencias importante, para las aplicaciones de cobertura local, es la zona de infrarrojos del espectro definida aproximadamente por el rango de frecuencias comprendido entre los 3x1011 hasta los 2x1014 Hz. Los infrarrojos son útiles para las conexiones locales punto a punto así como para las aplicaciones multipunto.

Actividad 5. Espectros y no fantasmas Esta es la última actividad de la unidad 2. En un repaso a los últimos subtemas que estudiaste en relación la capacidad de un canal perteneciente a los Medios de transmisión, lo importante es que con base al Diagrama del espectro electromagnético expuesto casi al final del desarrollo de este tema, hagas lo siguiente: Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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1. En un documento Identifica y emplea tu creatividad para representar gráficamente con base a los rangos que te hará llegar tu Facilitador(a) su y correspondencia con el medio que también te indicará. (Te sugerimos que no utilices el mismo Diagrama ya expuesto). 2. También indica la modulación según sea el caso. 3. En un solo archivo guarda los elementos ya señalados con la nomenclatura: FRE_U2_A5_XXYYZZ. 4. Envíalo para su revisión a tu Facilitador(a) y espera la respectiva retroalimentación.

Autoevaluación Contesta las preguntas que se te presentan. Al finalizar y de acuerdo a los resultados obtenidos, determina que temas que es necesario que repases.

Evidencia de aprendizaje. Medios de transmisión La evidencia es importante para poder determinar tu aprovechamiento sobre los temas presentados en cada unidad que vas estudiando. En esta ocasión para la segunda unidad y con la finalidad de complementar el estudio de la asignatura, retomaremos el caso presentado en la unidad 1 basándonos en el mismo planteamiento de la evidencia de aprendizaje (EA) ahí expuesto. Para concretar esta actividad deberás atender los aspectos que te indicará tu Facilitador(a)

Autorreflexión No olvides ingresar al Foro de Preguntas de autorreflexión, dónde tu Facilitador(a) te proporcionará las líneas de reflexión del aprendizaje correspondiente a la unidad 1. Una vez que reflexionaste sobre tu aprendizaje, debes entregar tu reporte en la herramienta de Autorreflexiones, recuerda subir tu archivo después de asegurarte de éste sea la versión final. Es importante que entregues solo un archivo por unidad, para que sea considerada la entrega y obtener el 10% correspondiente.

Cierre de la unidad Ahora has adquirido los conocimientos para identificar los medios de transmisión de información alámbricos e inalámbricos, para distinguir su uso a través de sus características y capacidades Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Para saber más… La espectroscopia surgió con el estudio de la interacción entre la radiación y la materia como función de la longitud de onda (λ). Con la finalidad de enriquecer este tema te presentamos el siguiente vínculo http://www.espectrometria.com/espectro_electromagntico

Fuentes de consulta Bibliografía básica   

Cisco Systems, Inc. (2007). Aspectos Básicos de Networking. CNNA Exploration v4.0. Romero, T. C., Barbanacho Concejero, J., Benjumea Mondéjar, J., & Rivera Romero, O. (2010). Redes Locales. Paranifo Tanenbaum, A. (2006). Redes de ordenadores. Prentice Hall.

Bibliografía complementaria       

Bernardo, F. (2005). El espectro electromagnético y sus aplicaciones. Venezuela: Escuela Venezolana para la Enseñanza de la Química. Barcelo, O.J. M., Íñigo, G. J., Abella, F. J., Corral, T. G., Peig, O. E. (2009). Estructura de redes de computadores. Catalunya. Editorial UOC. Cisco Systems, Inc. (s.f.). Conceptos Básicos de Networking. CNNA 1 v3.1. Glover,I., & Grant, P. (1998). Digital Communications. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. Herrera, P. E. (2003). Tecnologías y redes de transmisión de datos. México. Editorial Limusa. Stallings, W. (2004). Comunicaciones y Redes de Computadores. Madrid: Pearson Education. Tomas, W. (2003). Sistemas de comunicaciones electrónicas. México. Editorial Pearson Educación.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Unidad 3. Modelos y protocoles de Red Presentación de la unidad El objetivo del estudio de esta unidad es que el estudiante comprenda, conozca e identifique los estándares que existen en el entorno de modelos y protocolos de rede para intercambio de información, se mencionan y se explican los principales estándares que actualmente rigen en el mundo. También se introduce al tema de los protocolos, las funciones que desempeña porque son importantes, Así mismo, se explica la arquitectura del modelo de referencia OSI y TCP por el impacto que han tenido en el desarrollo de las TIC en referencia a los dispositivos físicos y características de transmisión, capacidad de canales y frecuencia de medios que has estudiado en las unidades anteriores. La presente unidad se complementa con actividades teóricas, así como un caso que permite al estudiante una mejor comprensión de cada tema. Las actividades ayudan a complementar los logros de aprendizaje.

Propósitos Al finalizar la unidad 1. Se identificaran los modelos de referencia de transmisión de datos. 2. Se asociaran la arquitectura del modelo OSI con algún modelo de transmisión de datos. 3. Identificar las características y funciones de un protocolo de red.

Competencia específica Discriminar estándares de comunicación para determinar condiciones de envío de información mediante protocolos de comunicación con modelos y estándares ya preestablecidos.

3.1. Normas de Red No todos los dispositivos de red son del mismo fabricantes, ni usan el mismo voltaje, ni pertenece al mismo país, por lo que, para comunicarse entre ellos, se necesitan reglas de comunicación llamadas protocolos. Es decir un protocolo es el conjunto de normas que regulan la comunicación (establecimiento, mantenimiento y cancelación) entre los distintos componentes de una Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado red de computadoras. Existen dos tipos de protocolos: protocolos de bajo nivel y protocolos de red: 

Los protocolos de bajo nivel controlan la forma en que las señales se transmiten por el cable o medio físico.



Los protocolos de red organizan la información (controles y datos) para su transmisión por el medio físico a través de los protocolos de bajo nivel.

A manera de ejemplo y como una manera gráfica se representa el nivel de jerarquía en la relación: estándar – protocolo – norma. Estándar Protocolo

Norma

En ocasiones la relación podrá ser estándar –norma. Lo que quiere decir que no siempre en la relación entre norma y estándar habrá un protocolo. Estándar

Norma


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Fundamentos de redes Programa desarrollado En las redes existen protocolos para cualquier tipo de comunicación, por ejemplo: correo electrónico, transferencia de archivos, mensajería instantánea, ver una página web, etc. A estos tipos de comunicación se les llama servicios. Un servicio son acciones que puede llevar a cabo un componente dentro de la red. Para proporcionar un servicio se requieren servidores específicos para cada uno de ellos, entre los más conocidos están los de Web (http, htpps), de correo electrónico (smtp, pop, imap, smtps, pops), de videoconferencias, de mensajería instantánea, de telefonía de Intenet (VoIP), de Chat (IRC), etc. A manera de ejemplo se muestra un diagrama de relación estándar – protocolo – norma utilizando el modelo OSI que se estudiará más adelante;

Las normas que dictan la comunicación e interacción entre computadoras se les llama protocolos o estándares. Los estándares de comunicación han sido establecidos por organismos, asociaciones y/o instituciones, a continuación mencionaremos algunas de las más importantes.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Estándares 

ANSI (American National Standards Institute, Instituto Nacional Americano de Estándares). Es una organización privada sin fines de lucro, que permiten la estandarización de productos, servicios, procesos, sistemas y personal. Es el representante de ISO e IEC. Entre sus estándares más conocidos se encuentra el código ASCII y los subconjuntos de lenguajes de programación como ANSII C.



IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Instituto de Ingenieros Electricistas y Electrónicos). Asociación mundial técnico-profesional sin fines de lucro, que aporta criterios de estandarización de dispositivos eléctricos y electrónicos. Estándares conocidos son el WI-FI n (IEEE 802.1 ln).



ISO (International Organization for Standardization, Organización para la Estandarización). Es una organización internacional (163 países), que regula una serie de normas para fabricación, comercio y comunicación, en todas las ramas industriales excepto la electrónica y eléctrica. Entre las normas ISO más usadas son: las medidas de papel (ISO 216; DIN-A4, etc), nombre de lenguas (ISO 639), sistemas de calidad (ISO 9000, 9001 Y 9004), de gestión medioambiental (ISO 14,000). Se conoce por ISO tanto a la Organización como a las normas establecidas por la misma para estandarizar los procesos de producción y control en empresas y organizaciones internacionales.


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IETF (Internet Engineering Task Force, Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet). Organización internacional sin fines de lucro abierta (todo el mundo puede participar), que tiene como como objetivos el contribuir a la ingeniería de Internet, actuando en diversas áreas, como transporte, encaminamiento, seguridad. Para conocer algún tipo de protocolo o servicio de internet se debemos consultar a la RFC (Request For Comments). Los RFC son utilizados para los protocolos de SMTP, MIME, HTTP, HTTPS, POP3, etc.



ITU (Internacional Telecommunication Union, Unión Internacional de Telecomunicaciones). Organismo de las Naciones Unidas encargado de regular las telecomunicaciones entre las distintas administraciones y empresas operadoras. Regula las telecomunicaciones, radiocomunicaciones y sus desarrollos.

Ejemplos de protocolos asociados a estándares

Organización

Protocolo

ANSI

ASCII

IEEE

ISO

IETF

RFC

Descripción breve del protocolo

Código Americano Estandarizado para el Intercambio de Información WI-FI n (IEEE 802.11 n) Estándar que mejora significativamente el rendimiento de la red con un incremento significativo en la velocidad máxima de transmisión de 54 Mbps a un máximo de 600 Mbps ISO 216 Especifica los formatos de papel ISO 639 Da códigos para lenguas y grupos o familias de lenguas ISO 9000 Conjunto de normas sobre calidad y gestión continua de calidad SMTP Protocolo Simple de Transferencia de Correo Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 74

Fundamentos de redes Programa desarrollado MIME

HTTP

HTTPS

ITU

POP3 ITU-T H.323

Es un estándar que clasifica los recursos y provee información (a los programas) acerca de cómo manejarlos El protocolo de transferencia es el sistema mediante el cual se transfiere información entre los servidores y los clientes Versión de http para la transferencia segura de información Estándar para recibir mensajes de e-mail. Estándar para el despliegue de servicios multimedia (Voz, video, Datos)

3.1.1. Necesidad de reglas Como se mencionó en el tema anterior, para que exista una comunicación es necesario que exista un conjunto de reglas, denominadas protocolos. A su vez los protocolos pertenecen a un estándar, por lo tanto, para cada medio existe un protocolo diferente, los protocolos determinan el formato, la sincronización, la secuencia y el control de errores en la comunicación. Para que exista una comunicación de un host a través de la red, hacia otro host, se requiere de la interacción de una gran cantidad de protocolos diferentes. Las suites de protocolos son conjuntos de reglas que funcionan conjuntamente para realizar una función de comunicación. Estos protocolos se implementan en el software y hardware que utiliza cada host y dispositivo de red. Los protocolos controlan todo lo relacionado con la comunicación, que incluye lo siguiente:  Cómo se construye la red física  Cómo los host se conectan a la red  Formato o estructura del mensaje para su transmisión  Cuáles son los métodos por el cual los dispositivos envían y/o reciben datos  Cómo y cuándo se manejan los errores Capas El concepto de capas o niveles se utiliza para describir la comunicación entre dos dispositivos. Muchas redes están organizadas como una serie de capas o niveles, cada una construida sobre la inferior. Sin embargo, en todas las redes el propósito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores de modo que no tengan que preocuparse en cómo se implementan en la capa correspondiente. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado Entonces las capas inferiores reciben datos, para procesar y ofrecer un resultado a la capa superior. En este proceso se pueden modificar, corregir, encapsular, ampliar, etc., esos datos o paquetes; pero en la mayoría de los casos ese proceso se simplifica a añadir cabeceras o información de control de datos que reciben, sin preocuparse de su contenido. Los protocolos pueden ser específicos de un fabricante por ejemplo el protocolo Appletalk y Appleshare exclusivos de APPLE o pueden ser utilizados por distintas organizaciones por ejemplo SMBs (Bloques de mensajes del servidor) de Microsoft y clientes o redirectores con permiso del propietario, Otros, sólo se pueden implementar en equipos fabricados por el proveedor propietario. En la capa 1 está definido el medio físico a través del cual ocurre la comunicación. En cada par de capas adyacentes hay una interfaz. La interfaz define cuáles operaciones y servicios ofrece la capa inferior a la superior.

Procesos de red a aplicación Representación datos Procesos de red de a aplicacion Comunicación hosts Procesos de redentre a aplicacion Conexiones de extremo a extremo Procesos de red a aplicacion Dirección de red y determinación de mejor ruta Control directo de enlaces, acceso a medios Transmisión binaria (cables, conectores velocidades de transmisión) Modelo OSI

El conjunto de capas y protocolos recibe el nombre de arquitectura de red. Las especificaciones de una arquitectura deben contener la información necesaria para que cada capa obedezca en forma correcta al protocolo apropiado. La lista de protocolos se llama pila de protocolos. Una analogía que nos ayudará a comprender la comunicación multicapas: Imagina a dos filósofos (capa 3), uno de los cuales habla flamenco e inglés y el otro habla chino y francés. Ya que no tienen un idioma en común, cada uno contrata a un traductor (capa2), cada uno de los cuales, establecen contacto con una secretaria (capa 1). El filósofo 1 desea comunicar que le gustan los conejos. Para hacerlo, necesita a su traductor para que traduzca el mensaje, “I like rabbits”.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Los traductores acuerdan el uso del idioma, holandés, así que el mensaje se convierte en “ik hou van konijnen”. Filósofos Traductores Secretaria

A continuación, el traductor entrega el mensaje a su secretaria para que lo transmita, por ejemplo por fax (el protocolo de la capa 1). Cuando el mensaje llega, se traduce al francés y se pasa al traductor para que le enviara el mensaje al filósofo 2. Observe que cada protocolo es independiente por completo a los otros. Los traductores pueden cambiar de idioma, siempre que ambos estén de acuerdo. De igual manera las secretarias pueden cambiar el medio de comunicación físico, ya sea por fax, correo electrónico, o teléfono sin necesidad de informar a las capas superiores.

Actividad 1. Reglas y Normas Esta es la primer actividad de la tercera unidad. El punto a destacar es que argumentes el uso de reglas y normas para la transmisión de información. Para esto con el software de tu preferencia: 1. Realiza un diagrama de red en el que mediante una situación que tu plantees, hagas evidente el uso de reglas y normas en relación a la transmisión de información en una red. 3. Guarda tu archivo y envíalo para su revisión a tu Facilitador(a). FRE_U3_A1_XXYZ, espera las retroalimentaciones.

3.1.2. Estándares Un estándar, según la ISO "son acuerdos documentados que contienen especificaciones técnicas u otros criterios precisos para ser usados consistentemente como reglas, guías o definiciones de características para asegurar que los materiales, productos, procesos y servicios cumplan con su propósito". Por lo tanto un estándar de telecomunicaciones "es un conjunto de normas y recomendaciones técnicas que regulan la transmisión en los sistemas de comunicaciones" (Martínez, 1999). Tipos de Estándares Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Existen tres tipos de estándares: de facto, de jure y los propietarios. Los estándares de facto son aquellos que tienen una alta penetración y aceptación en el mercado, pero aún no son oficiales. Un estándar de jure u oficial, en cambio, es definido por grupos u organizaciones oficiales tales como la ITU, ISO, ANSI, entre otras. Los estándares propietarios que son propiedad absoluta de una corporación o entidad y su uso todavía no logra una alta penetración en el mercado (Martínez, 1999). Tipos de organizaciones de estándares Básicamente, existen dos tipos de organizaciones que definen estándares: Las organizaciones oficiales y los consorcios de fabricantes. El primer tipo de organismo está integrado por consultores independientes, integrantes de departamentos o secretarías de estado de diferentes países u otros individuos. Ejemplos de este tipo de organizaciones son la ITU, ISO, ANSI, IEEE, IETF, IEC, entre otras. Los consorcios de fabricantes están integrados por compañías fabricantes de equipo de comunicaciones o desarrolladores de software que conjuntamente definen estándares para que sus productos entren al mercado de las telecomunicaciones y redes (ATM Forum, Frame Relay Forum, Gigabit Ethernet Alliance, ADSL Forum, etc.). Una ventaja de los consorcios es que pueden llevar más rápidamente los beneficios de los estándares promulgados al usuario final, mientras que las organizaciones oficiales tardan más tiempo en liberarlos (Martínez, 1999).

Estándares de Red (IEEE) 5 En 1980 el IEEE comenzó un proyecto llamado estándar 802 basado en conseguir un modelo para permitir la intercomunicación de computadoras para la mayoría de los fabricantes. Para ello se enunciaron una serie de normalizaciones que con el tiempo han sido adaptadas como normas internacionales por la ISO. El protocolo 802 está dividido según las funciones necesarias para el desempeño de las LAN. Cada división se identifica por un número: 802.x: 802.1 Definición Internacional de Redes. Define la relación entre los estándares 802 del IEEE y el Modelo de Referencia para Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI) de la ISO (Organización Internacional de Estándares). 802.2 Control de Enlaces Lógicos. Estándar que describe la parte superior de la capa de enlace de datos que usa el protocolo LLC (Logical Link Control). 802.3 Redes CSMA/CD. Estándar que incluye el formato del paquete de datos para Ethernet, el cableado a usar y el máximo de distancia alcanzable para este tipo de redes. Describe una LAN usando una topología de bus, con un método de acceso al medio llamado CSMA/CD y un cableado coaxial de banda base de 50 ohms capaz de manejar Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado datos a una velocidad de 10 Mbps (López, s.f.). 802.4 Redes Token Bus. Hace referencia al método de acceso de Token pero para una red con topología de anillo, o también conocida como Token Bus. Token Bus consiste en un cable principal denominado bus, generalmente coaxial, al cual todos los equipos se conectan mediante un adaptador que tiene forma de “T”; existe otra técnica que permite conectarse mediante un “cable de bajada” al cable principal. En los extremos del bus hay una resistencia llamada terminador. En esta topología todos los mensajes pasan por el bus y llegan a todos los equipos conectados (López, s.f.). 802.5 Redes Token Ring. Este estándar define una red con topología de anillo la cual usa token (paquete de datos) para transmitir información. En una estación de trabajo la cual envía un mensaje lo sitúa dentro de un token y lo direcciona específicamente a un destino, la estación destino copia el mensaje y lo envía a un token de regreso a la estación origen la cual borra el mensaje y pasa el token a la siguiente estación (López, s.f.). 802.6 Redes de Área Metropolitana (MAN). Basado en la topología propuesta por la University of Western Australia, conocida como DQDB (Distributed Queue Dual Bus) utiliza un bus dual de fibra óptica como medio de transmisión. Ambos buses son unidireccionales, y en contra sentido. Con esta tecnología el ancho de banda es distribuido entre los usuarios, de acuerdo con la demanda que existe, en proceso conocido como inserción de ranuras temporales. Puesto que puede llevar transmisión de datos síncronos y asíncronos, soporta aplicaciones de video, voz y datos. 802.7 Grupo Asesor Técnico de Anchos de Banda. Este comité provee consejos técnicos a otros subcomités en técnicas sobre anchos de banda de redes (López, s.f.). 802.8 Grupo Asesor Técnico de Fibra Óptica. Provee consejo a otros subcomités en redes por fibra óptica como una alternativa a las redes basadas en cable de cobre. Los estándares propuestos están todavía bajo desarrollo (López, s.f.). 802.9 Redes Integradas de Datos y Voz. Comité para la integración de voz y datos IVD (Integrated Voice and Data) en la red ISDN. También para ISLAN (Integrated Service LAN) para voz conmutada o en paquetes sobre LAN 802.3. 802.10 Grupo Asesor Técnico de Seguridad en Redes. Grupo que trabaja en la definición de un modelo normalizado de seguridad que opera sobre distintas redes e incorpora métodos de autenticación y cifrado. 802.11 Redes Inalámbricas. Este estándar define y gobierna las redes de área local inalámbricas (WLAN) que operan en el espectro de 2.4 GHz y fue definida en 1997. El estándar original especificaba la operación a 1 y 2 Mbps usando tres tecnologías diferentes:   

Frecuency Hopping Spread Spectrum (FHSS) Direct Secuence Spread Spectrum (DSSS) Infrarojos (IR) Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado El estándar original aseguraba la interoperabilidad entre equipos de comunicación dentro de cada una de estas tecnologías inalámbricas, pero no entre las tres tecnologías. Desde entonces, muchos estándares han sido definidos dentro de la especificación IEEE 802.11 que permiten diferentes velocidades de operación. El estándar IEEE 802.11b permite operar hasta 11 Mbps y el 802.11ª, que opera a una frecuencia mucho mayor (5GHz), permite hasta 54 Mbps. 802.12 Prioridad de Demanda (100VG-ANYLAN). Comité para formar el estándar de 100 base VG que sustituye CSMA/CD por asignación de prioridades. 802.15. Grupo de trabajo especializado en redes inalámbricas de área personal (wireless personal area networks, WPAN). Se divide en cinco subgrupos, del 1 al 5. Los estándares que desarrolla definen redes tipo PAN o HAN, centradas en distancias cortas. Al igual que Bluetooth o ZigBee, el grupo de estándares 802.15 permite que dispositivos portátiles como PC, PDAs, teléfonos, pagers, sensores y actuadores utilizados en robótica, entre otros, puedan comunicarse e interoperar. Debido a que Bluetooth no puede coexistir con una red inalámbrica 802.11.x, se definió este estándar para permitir la interoperabilidad de las redes inalámbricas LAN con las redes tipo PAN o HAN. 802.22. Estándar de conexión Wi-Fi de alta velocidad o WRAN (Wireless Regional Área Network), que utiliza bandas de frecuencia de televisión para trasmitir la señal. La novedad en este sistema está en el uso del “ruido blanco”, un espacio en el espectro electromagnético que usa la TV analógica, pero que será liberado cuando se empiecen a usar señales digitales. Este estándar aprovecha las bandas de frecuencia de televisión VHF y UHF para transmitir la señal de internet de hasta 22 Mbps y en áreas de conexión a 100 km alrededor del transmisor. Gracias a esto podrá llevarse internet de alta velocidad a zonas rurales donde hasta ahora había dificultades para el envío y recepción de la señal de forma más eficiente y como alternativa a la tecnología por satélite.

Modelo OSI A finales de la década de los setenta, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO International Organization for Standardization) empezó desarrollar un modelo conceptual para la conexión en red al que llamo Open Systems Interconnection Reference Model o Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos. En los entornos de trabajo con redes se le conoce comúnmente como el modelo OSI. En 1984, este modelo comenzó a ser el estándar internacional para las comunicaciones en red al ofrecer un marco de trabajo conceptual que permitía explicar el modo en que los datos se desplazaban dentro de una red.


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Las capas del modelo OSI son las siguientes:

Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (TCP/IP) TCP/IP es un sistema de protocolos de comunicaciones que hacen posibles servicios Telnet, FTP y SMTP, HTTP, IP entre computadoras que no pertenecen a la misma red. Es utilizado por muchos fabricantes de hardware, desde las computadoras personales hasta las macrocomputadoras.

Telnet Protocolo de Internet estándar que permite a una computadora con conexión a Internet establecer una sesión como terminal remoto de otro sistema de la Red. El protocolo proporciona reglas básicas para vincular a un cliente (computadora) con un intérprete de comandos (del lado del servidor). Utiliza una conexión TCP para enviar datos en formato ASCII.

Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP) Protocolo usado para la transferencia de archivos entre sistemas, que forma parte del conjunto de protocolos TCP/IP, permitiendo la comunicación en Internet entre distintos tipos de computadoras y redes. El protocolo asegura que el archivo se transmita sin errores. El sistema que almacena archivos que se pueden solicitar por FTP se denomina servidor de FTP.


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Protocolo simple de transferencia de correo (SMTP) Protocolo estándar usado para transmitir correo electrónico de un servidor a otro mediante una conexión punto a punto.

Kerberos Protocolo de seguridad soportado en entornos UNIX, así como otros sistemas operativos. Utiliza una aplicación llamada servidor de autenticidad para validar contraseñas y esquemas de encriptado. Este protocolo es uno de los más seguros ya que impide que las claves de los usuarios sean enviadas a través de la red y sean divulgadas, además centraliza la autenticación manteniendo una única base de datos de usuarios para toda la red.

Sistema de nombres de dominio (DNS) Permite traducir nombres inteligibles en identificadores binarios asociados a dispositivos conectados a la red, con el propósito de localizar y direccionar dichos dispositivos mundialmente.

Protocolo simple de administración de red (SNMP) Protocolo de la capa de aplicación que les permite a los administradores de red administrar dispositivos y diagnosticar problemas en la red. Es parte de los protocolos TCP/IP.

Llamada a Procedimiento Remoto (RPC) Protocolo que permite a un programa ejecutar código en una computadora remota sin tomar en cuenta el tipo de comunicación que hay entre las computadoras utilizadas.

Sistema de archivos de red (NFS)


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Conjunto de protocolos desarrollados por Sun MicroSystems que permite a computadoras remotas usar sistemas de archivos sobre la red e interactuar con esos sistemas de archivos como si estuvieran montados localmente.

Protocolo de transferencia de archivos trivial (Trivial FTP) Protocolo de transferencia de archivos sencillo que carece de seguridad, similar al FTP, definido por primera vez en 1980 Se utiliza para transferir archivos pequeños entre redes de computadoras.

Protocolo de Control de Transmisión (TCP) Protocolo de comunicación que proporciona transferencia confiable de datos, creado entre en 1973 por Vint Cerf y Robert Kahn. Es responsable de ensamblar los datos pasados de aplicaciones de capas superiores hacia paquetes estándar y asegurar que los datos se transfieran en forma segura, sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron.

Protocolo de Transferencia de Hipertexto (HTTP) Es el protocolo usado en cada transacción de la World Wide Web. Define la sintaxis y la semántica que utilizan los elementos de software de la arquitectura web (clientes, servidores) para comunicarse, es orientado a transacciones y sigue el esquema peticiónrespuesta entre un cliente y un servidor.

Protocolo Internet (IP) Proporciona los medios necesarios para la transmisión de bloques de datos llamados datagramas desde el origen al destino y si es necesario de la fragmentación y el reensamblaje de grandes datagramas para su transmisión a través de redes de trama pequeña.

3.2. Referencias Por mucho tiempo se consideró al diseño de redes un proceso muy complicado de llevar a cabo, esto es debido a que los fabricantes de computadoras tenían su propia arquitectura de red, y ésta era muy distinta al resto, y en ningún caso existía compatibilidad entre marcas. Más tarde los fabricantes consideraron acordar una serie de normas internacionales para describir las arquitecturas de redes. Así la ISO (Organización Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática 83

Fundamentos de redes Programa desarrollado Internacional de Normalización) desarrolla una estructura de normas comunes dentro de las redes. Estas normas se conocen como el Modelo de Referencia OSI (el cual se conocerá a detalle más adelante), modelo bajo el cual empezaron a fabricar computadoras con capacidad de comunicarse con otras marcas. Este modelo se basa en el principio de Julio Cesar: "divide y vencerás", y está pensado para las redes del tipo WAN. La idea es diseñar redes como una secuencia de capas, cada una construida sobre la anterior. El modelo OSI no es un estándar de comunicaciones ya que es un lineamiento funcional para las tareas de comunicaciones, sin embargo muchos estándares y protocolos cumplen con los lineamientos del modelo. Como se menciona anteriormente, OSI nace como una necesidad de uniformar los elementos que participan en la solución de los problemas de comunicación entre equipos de diferentes fabricantes. Problemas de compatibilidad: El problema de compatibilidad se presenta entre los equipos que van a comunicarse debido a diferencias en:       •

Procesador Central. Velocidad. Memoria. Dispositivos de Almacenamiento. Interface para las Comunicaciones. Códigos de caracteres. Sistemas Operativos.

Lo que hace necesario atacar el problema de compatibilidad a través de distintos niveles o capas. Beneficios:  

Mayor comprensión del problema. La solución de cada problema específico puede ser optimizada individualmente.

3.2.1. Modelo de Referencia OSI Este modelo se basa en una propuesta desarrollada por la Organización Internacional de Normas (ISO, por sus siglas en inglés) como primer paso hacia la estandarización


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Fundamentos de redes Programa desarrollado internacional de los protocolos que se usan en diversas capas (Day y Zimmermann, 1983). El modelo de referencia OSI (Open Systems Interconection), interconexión de sistemas abiertos) considera siete capas para la comunicación entre computadoras las cuales se muestran en la siguiente figura. Indicar la aplicación en paquetes y el encapsulamiento por cada capa desde el origen hasta el fin de la transmisión, es decir, análisis por capa del emisor y análisis por capa del receptor.

La capa física Se encarga de la transmisión de cadenas de bits no estructurados sobre el medio físico; está relacionada con las características mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimiento para acceder al medio físico. La capa de enlace de datos Proporciona un servicio de transferencia de datos seguro a través del enlace físico; envía bloques de datos (tramas) llevando a cabo la sincronización, el control de errores y el flujo necesarios. La capa de red Proporciona independencia a los niveles superiores respecto a las técnicas de conmutación y de transmisión utilizadas para conectar los sistemas. Una consideración clave de diseño es determinar cómo se encaminan los paquetes desde su origen al destino, es decir del funcionamiento de la subred. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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La capa de transporte Su función básica es aceptar datos de la capa de sesión, dividirlos en unidades más pequeñas si es necesario, pasarlos a la capa de red y asegurar que todos lleguen correctamente al otro extremo. Proporciona seguridad, procedimientos de recuperación de errores y control de flujo origen-destino. Determina el tipo de servicio que proporcionará a la capa se sesión y finalmente, a los usuarios de la red.

La capa de presentación Proporciona a los procesos de aplicación independencia respecto a las diferencias en la representación de los datos (sintaxis). Gestiona las estructuras de datos abstractas y las convierte de la representación que se usa dentro de la computadora a la representación estándar de la red y viceversa.

La capa de sesión Permite a los usuarios de la red establecer sesiones entre ellos. Una sesión permite el transporte ordinario de datos, como lo hace la capa de transporte, pero también proporciona servicios mejorados que son útiles en algunas aplicaciones. Proporciona el control de la comunicación entre las aplicaciones.

La capa de aplicación Proporciona el acceso al entorno OSI para los usuarios y los servicios de información distribuida. Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones. Cabe señalar que el modelo OSI es un estándar utilizado para garantizar la comunicación en la red entre diferentes dispositivos y el Modelo TCP es un protocolo que fue desarrollado para UNIX que adoptó internet como un estándar.

Modelo de Referencia TCP/IP Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado La arquitectura de la suite de protocolos TCP/IP sigue la estructura de este modelo. Por esto, es común que al modelo de Internet se lo conozca como modelo TCP/IP.

Capa de Acceso a la red Controla los dispositivos de hardware y los medios que forman la red. Capa de Internet Determina la mejor ruta a través de la red. Capa de Transporte Admite la comunicación entre distintos dispositivos de distintas redes.

Capa de Aplicación Representa datos para el usuario más el control de codificación y de dialogo.


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Comparación entre el modelo OSI y el modelo TCP/IP

La relación entre los dos modelos de red se produce en las Capas 3 y 4 del modelo OSI. La Capa 3 del modelo OSI, la capa Red, se utiliza casi universalmente para analizar y documentar el rango de los procesos que se producen en todas las redes de datos para direccionar y enrutar mensajes a través de una internetwork. El Protocolo de Internet (IP) es el protocolo de la suite TCP/IP que incluye la funcionalidad descrita en la Capa 3. La Capa 4, la capa Transporte del modelo OSI, con frecuencia se utiliza para describir servicios o funciones generales que administran conversaciones individuales entre los hosts de origen y de destino. Estas funciones incluyen acuse de recibo, recuperación de errores y secuenciamiento. En esta capa, los protocolos TCP/IP, Protocolo de control de transmisión (TCP) y Protocolo de datagramas de usuario (UDP) proporcionan la funcionalidad necesaria.

Actividad 2. Elección de estándares En esta actividad deberás contestar al planteamiento que te hace tu Facilitador(a) y entrar al foro para compartir tu punto de vista. Antes de ingresar al foro busca información más detallada de los protocolos para entender más sobre su funcionamiento y así dar la respuesta más adecuada a la pregunta planteada. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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3.2.2. Protocolos Una arquitectura de protocolos es una estructura de capas hardware y software que facilita el intercambio de datos entre sistemas, y proporciona aplicaciones distribuidas como el correo electrónico. En cada capa de la arquitectura se implementan uno o varios protocolos. Cada protocolo proporciona un conjunto de reglas que regulan el intercambio de datos entre los sistemas. Procesos de red a aplicación Representación datos Procesos de red de a aplicacion Comunicación hosts Procesos de redentre a aplicacion Conexiones de extremo a extremo Procesos de red a aplicacion Dirección de red y determinación de mejor ruta Control directo de enlaces, acceso a medios Transmisión binaria (cables, conectores velocidades de transmisión)

Las tareas típicas que realiza un protocolo son entre otras: encapsulamiento, segmentación, ensamblado, control de la conexión, transmisión ordenada, control de flujo, control del flujo, control de errores, direccionamiento y mutiplexación. La capa de red presta un servicio a la capa de transporte y la capa de transporte presenta datos al subsistema de internet. La tarea de la capa de red consiste en trasladar esos datos a través del internet. Ejecuta esta tarea encapsulando los datos y agregando un encabezado, con lo que crea un paquete (la PDU de la Capa 3). Este encabezado contiene la información necesaria para completar la transferencia, como, por ejemplo, las direcciones lógicas origen y destino. La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red. Encapsula la información de la capa de red en una trama (la PDU de la Capa 2). El encabezado de trama contiene la información (por ejemplo, las direcciones físicas) que se requiere para completar las funciones de enlace de datos. La capa de enlace de datos suministra un servicio a la capa de red encapsulando la información de la capa de red en una trama. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado La capa física también suministra un servicio a la capa de enlace de datos. La capa física codifica los datos de la trama de enlace de datos en un patrón de unos y ceros (bits) para su transmisión a través del medio (generalmente un cable) en la Capa 1.

Características Directos/indirectos: Si dos de los sistemas que se van a comunicar comparten una línea punto a punto, las entidades de estos sistemas se podrán comunicar directamente entre las entidades sin la intervención de un agente activo. Un intercambio de datos entre dos entidades dependerá a su vez del buen funcionamiento de otras entidades. Un caso complejo es cuando las dos entidades no comparten la misma red conmutada, aunque si deberán de estar conectadas a través de dos o más redes, a este conjunto de redes interconectadas se les llama Internet. Monolíticos/estructurados: El carácter monolítico es aquel en que el emisor tiene el control en una sola capa de todo el proceso de transferencia. En el carácter estructurado, hay varias capas que se coordinan y que dividen la tarea de comunicación. Simétricos/ asimétricos: Un carácter simétrico involucra entidades pares. En ciertas situaciones la simetría impuesta por la naturaleza del intercambio (por ejemplo, un proceso <> y un <>), o por la necesidad expresa de reducir la complejidad de las entidades o de los sistemas.


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Fundamentos de redes Programa desarrollado Estándares/ no estándares: Un carácter no estándar es aquel que se diseña y se implementa para una comunicación particular, es decir no está diseñada para comunicarse con otros protocolos.

Funciones Encapsulamiento Se denomina encapsulamiento al hecho de añadir a los datos información de control. Los datos se aceptan o generan por una entidad, y se encapsulan en la PDU junto con la información. Cada PDU no sólo contiene datos, sino que además debe incluir información de control. La información de control se puede clasificar en las siguientes categorías:   

Dirección: en la PDU se debe indicar la dirección de emisor y/o receptor. Código para la detección de errores: para la detección de errores en la trama se debe incluir alguna secuencia de comprobación. Control de protocolo: en la PDU se incluye información adicional para llevar a cabo las funciones del protocolo.

Segmentación y ensamblado Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado El protocolo es el encargado del intercambio de cadenas de datos entre dos entidades. Normalmente, la transferencia se realiza mediante una secuencia de bloques de datos de tamaño limitado. En el nivel de aplicación la unidad lógica de datos a transmitir se denomina mensaje. Tanto si la entidad de aplicación envía los datos agrupados en mensajes o si los envía como cadena continúa, los protocolos de los niveles inferiores pueden necesitar partir los datos en bloques más pequeños. Este procedimiento se denomina segmentación. Se denomina PDU (Unidad de Datos del Protocolo) al bloque de datos a intercambiar entre dos entidades. El procedimiento contrario a la segmentación se le conoce como ensamblado. Los datos segmentados tendrán que ensamblarse recuperando el formato de los mensajes originales para ser entregados a la entidad de aplicación destino. Control de la conexión Cuando se prevé un intercambio voluminoso de datos y/o hay ciertos detalles del protocolo que se deben controlar dinámicamente, será preferible la transferencia orientada a la conexión, en este tipo de transferencia se dan tres fases: 

Establecimiento de la conexión: Las dos entidades acordarán un intercambio de datos. Se enviará una solicitud de conexión a la otra. En los protocolos, la entidad de recepción aceptará o bien denegará la solicitud recibida, y consecuentemente la conexión se establecerá o no.



Transferencia de datos: Una vez establecida la conexión se entra a esta fase y durante esta fase se intercambia tanto los datos como la información de control. La situación más típica es cuando los datos y confirmaciones de recibido se transmiten en ambos sentidos.



Cierre de la conexión: Y cuando cualquiera de las dos entidades desee terminar la conexión enviará una solicitud de cierre de la conexión. La principal característica de esta fase es que cada extremo numera secuencialmente las PDU que envía al otro extremo.

Entrega en orden Si dos entidades de comunicación residen en estaciones diferentes conectadas a través de una red, habrá un cierto riesgo de que las PDU lleguen con un orden diferente al de partida, ya que pueden seguir rutas distintas para llegar al destino. En los protocolos orientados a conexión, suele exigir que se mantenga el orden en las PDUs. De lo contrario habrá conflictos al ordenar el paquete. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Control de flujo El control de flujo es una operación realizada por la entidad receptora para limitar la velocidad o cantidad de datos que envía la entidad emisora. La aproximación más esencial para el control de flujo es el procedimiento de parada y espera, en el que cada PDU se debe confirmar antes de que se pueda enviar el siguiente.

Control de errores Son necesarias para recuperar pérdidas o deterioros de los datos y de información de control. Generalmente, el control de errores se implementa mediante dos funciones separadas: detección de errores y la retransmisión. Para llevar a cabo la detección, el emisor inserta en cada PDU transmitida un código que sea capaz de detectar errores, este código será función de los bits que constituyan la PDU. El receptor comprueba el valor del código en la PDU recibida, si se detecta un error el PDU se descarta.

Direccionamiento El concepto direccionamiento dentro de una arquitectura es complejo y abarca una serie de cuestiones como las siguientes: 

Nivel del direccionamiento: Hace referencia al nivel de la arquitectura de comunicaciones en el que se identifica a la entidad. Normalmente, cada sistema está asociado a una única dirección y esta dirección es una dirección de nivel de red. Una vez que los datos, deberán cederse a algún proceso o aplicación dentro del sistema. Normalmente, el sistema destino podrá procesar varias aplicaciones y cada aplicación podrá servir a varios usuarios.



Alcance del direccionamiento: Las características fundamentales de las direcciones globales son:



No ambigüedad: una dirección global identifica a un solo sistema. Los sinónimos están permitidos.



Aplicabilidad global: desde cualquier sistema se podrá identificar a cualquier otro, utilizando su dirección global. Dado el carácter único y de aplicabilidad global de las direcciones, con ellas se hace posible que se encaminen datos a cualquier red. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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

Identificadores de la conexión: es usado exclusivamente cuando se trata de transferencias orientadas a la conexión, al momento de que una entidad acepta la conexión se proporciona un identificador de la conexión y este se utilizará por parte de las entidades en futuras transmisiones.



Modo de direccionamiento: hay tres tipos de direccionamiento, el primero es unidestino (unicast)que es una dirección que alude a un único sistema o puerto, el segundo es de tipo difusión (broadcast) es cuando alude a todas las entidades dentro de un dominio y la última es multidestino (multicast) y es cuando se refiere a un subconjunto específico de entidades.

Multiplexación Es un concepto relacionado con el direccionamiento. Un posible esquema de multiplexación es aquel en el que se establecen varias conexiones dentro de un único sistema. La multiplexación se utiliza en particular en la asignación de conexiones de un nivel a otro. Para cada conexión que se establezca en el nivel superior, se debe establecer una conexión de circuito virtual en el nivel de acceso a la red. Existen dos tipos de multiplexación: 

Ascendente: Consiste en que varias conexiones del nivel superior comparten, o se multiplexan sobre una única conexión de nivel inferior.



Descendente: Consiste en establecer una única conexión de nivel superior utilizando varias conexiones del nivel inferior, así el trafico de la conexión del nivel superior se divide entre las conexiones inferiores.

Servicios de transmisión Un protocolo puede proporcionar una serie de servicios adicionales a las entidades que lo utilicen por ejemplo:  

Prioridad: ciertos mensajes pueden necesitar llegar más rápido que otros otorgándoles el menor retardo posible. Calidad de servicio: Ciertos tipos de datos requieren una velocidad de transmisión mínima o un retardo máximo. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Seguridad: Implementar ciertos mecanismos de seguridad como: accesos restringidos etc.

Todos estos sistemas dependerán del sistema de transmisión subyacente y de cualquiera de las entidades que intervengan en los niveles inferiores.

Actividad 3. OSI/TCP Los dos modelos OSI y TCP son los más reconocidos. Es el momento de llevar a la práctica lo que acabas de aprender, para hacerlo: 1. Realiza un mapa mental con ayuda del software de tu preferencia, en el que muestres las características principales de los modelos OSI y TCP/IP así como una comparación de ambos. 2. Para realizar la comparación puedes hacerlo mediante un diagrama de Venn, el cual deberás incluir en tu documento. 3. Guarda tu archivo con el nombre FRE_U3_A3_XXYZ, súbelo y espera las retroalimentaciones de tu Facilitador(a).

Autoevaluación Contesta a los requerimientos que se te presentan. Al finalizar y de acuerdo a los resultados obtenidos, determina que temas que es necesario que repases.

Evidencia de aprendizaje. Modelos y protocolos de red La entrega de tus evidencias es muy importante para tu evaluación final de cada unidad. De acuerdo a las condiciones dadas por tu Facilitador(a) en un archivo de presentación o para realizar presentaciones. Complementa y resuelve de acuerdo a los modelos, protocoles y estándares que correspondan Cuando hayas terminado tu evidencia, guarda tu documento con el nombre FRE_U3_EA_XXYZ y espera la retroalimentación de tu Facilitador.


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Autorreflexión No olvides ingresar al Foro de Preguntas de autorreflexión, dónde tu Facilitador(a) te proporcionará las líneas de reflexión del aprendizaje correspondiente a la unidad 1. Una vez que reflexionaste sobre tu aprendizaje, debes entregar tu reporte en la herramienta de Autorreflexiones, recuerda subir tu archivo después de asegurarte de que éste sea la versión final. Es importante que entregues solo un archivo por unidad, para que sea considerada la entrega y obtener el 10% correspondiente.

Cierre de la unidad Ahora que conoces los modelos divididos en capas como son OSI Y TCP que son los más importantes dentro de la comunicación de redes entiendes a fondo como el enfoque de capas resulta efectivo para el análisis de problemas. Las 7 capas del modelo OSI son: aplicación, presentación, sesión, transporte, red, enlace de datos y física y es importante que tengas siempre presente su funcionamiento ya que te servirá para identificar los medios de transmisión de información, para distinguir su uso a través de sus características y capacidades, poder describir los tipos de redes de cómputo utilizados para la transmisión de información, mediante la revisión de las topologías existentes No debes olvidar que los protocolos son los encargados de que dos computadoras de distintos lugares geográficos y de diferentes fabricantes puedan comunicarse entre sí. Ten en cuenta que los protocolos no solo aplican para la redes de computo sino en diversos ámbitos de las Telecomunicaciones, un punto importante es detectar los dispositivos y medios involucrados para determinar el estándar a seguir. En esta asignatura revisaste la arquitectura, estructura, funciones, componentes y modelos de Internet y de otras redes básicas de computadoras. Asimismo, utilizaste los modelos OSI y TCP en capas para examinar la naturaleza y las funciones de los protocolos y servicios en las capas de aplicación, red, enlace de datos y la capa física. A lo largo de la asignatura también se presentaron los principios y la estructura del direccionamiento IP y los aspectos fundamentales de los conceptos, los medios y las operaciones de Ethernet. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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La materia de Fundamentos de redes tiene importantes aplicaciones en diversas áreas del conocimiento de la Telemática, pues indica desde como es el funcionamiento interno de las capas del modelo OSI dentro de la computadora, hasta su interacción para tener una comunicación de manera remota. Por lo anterior, analizaste la configuración de los sistemas computacionales entendiendo así su relación con las TIC. Ahora puedes determinar el tipo de comunicación con sus diferentes estándares y reglas, partiendo de los protocolos de comunicación para su respectiva interacción

Para saber más… Para conocer el proceso de ponchado de un cable UTP, en la sección de descargables puedes el ver video que se ha realizado para brindarte elementos y que tú lo puedas hacer. Para profundizar más sobre los protocolos de comunicación y las redes de computadoras, puedes consultar: Salavert, C.A.(2003). Los protocolos en las redes de ordenadores. Madrid. Edicions UPC. En relación a los protocolos de comunicación en internet puedes consultar: Barcelo, O. J. M. (2008). Protocolos y aplicaciones Internet. Catalunya. Editorial UOC Si deseas ver la información que está publicando el IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers). Puedes referirte al sitio IEEE Sección México con la siguiente referencia electrónica: http://www.ieee.org.mx

Fuentes de consulta Bibliografía básica  Andreu, J. (2011). Redes Locales. España. Editex.  Cisco Systems, Inc. (2007). Aspectos Básicos de Networking. Estados Unidos. CNNA Exploration v4.0.  Cisco Systems, Inc. (s.f.). Conceptos Básicos de Networking. Estados Unidos CNNA 1 v3.1. Bibliografía complementaria  Day, & Zimmermann. (1983). El modelo de referencia OSI. En El modelo de referencia OSI (págs. 1334-1340). Cambridge, Massachusetts. Proc. of the IEE vol.71. Ciencias Exactas, Ingeniería y Tecnología | Telemática

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Fundamentos de redes Programa desarrollado  

Stallings, W. (2004). Comunicaciones y Redes de Computadores. Madrid. Pearson Education. Tanenbaum, A. S. (1997). Redes de Computadoras. Estados Unidos. Prentice Hall.

Fuentes de internet  Carlos Varela, Luis Domínguez (2002) Redes Inalámbricas. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Informática. Universidad de Valladolid. Disponible en: http://blyx.com/public/wireless/redesInalambricas.pdf  Evelio Martínez (1999) Estándares de Telecomunicación. Disponible en: http://www.eveliux.com/mx/estandares-de-telecomunicaciones.php  Espectro IEEE (2011). El super wifi ya tiene estándar. IEEE 802.22. Disponible en: http://www.lavidawifi.com/2011/07/el-super-wifi-ya-tiene-estandar  Federico Reina, Juan Antonio Ruiz (2011). Redes de área Local. Disponible en: www.forpas.us.es/aula/hardware/dia4_redes.pdf


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Programa Desarrollado Fundamentos de Redes - UNADM

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