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CURSO DE REDES
1.1 INTRODUCCIÓN. CONCEPTOS BÁSICOS. REDES INFORMÁTICAS Y
TELEMÁTICAS.
CONCEPTOS BÁSICOS
TOPOLOGÍAS DE REDES
DEFINICIÓN DE TELEMÁTICA: Telecomunicaciones…… Informática….. Disciplina que utiliza las telecomunicaciones como medio para potenciar las posibilidades y aplicaciones de la informática. TOPOLOGÍA DE ESTRELLA La topología es más sencilla porque tiene el número de enlaces mínimo imprescindible para conectar cierta cantidad de nodos, siempre para conectar “N” nodos como mínimo vas a necesitar “N-1” enlaces. El problema que tiene esta topología de estrella es que si falla cualquiera de estos “N-1” enlaces alguien se queda desconectado no existe ningún tipo de redundancia La Topología de estrella el salto máximo de cualquier nodo es de 2, en ella la distancia máxima entre dos nodos su salto será de 2 CADENA MARGARITA (DAISY CHAIN) También con “N-1” Enlaces nos comunica a todos los nodos, tiene el mismo inconveniente si falla cualquiera de estos “N-1” enlaces alguien se queda desconectado, además el camino puede ser bastante largo. Una ventaja que tiene interesante es que por un solo enlace que pongamos de mas formamos un anillo, en un anillo ya tenemos un enlace extra pero a cambio de pagar el coste de un enlace extra ya tenemos una redundancia, ahora ya no fallara ningún enlace y estaremos todos comunicados.
Una serie de Nodos interconectados
mediante un conjunto de enlaces.
Los enlaces pueden ser mediante
cables o inalámbricos (radio)
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El anillo tiene una virtud de ser la topología con redundancia más barata que nos da cierta resistencia a fallos. Cuando falla un enlace hace que la comunicación que existía entre dos nodos rápidamente se redirige hacia otro lado será muy largo el camino alternativo pero es una solución eficiente. REDES TOTAL O PARCIALMENTE MALLADAS ANILLOS INTERCONECTADOS BUS La malla total requiere (N²-N)/ de enlaces si N=5 → No es factible hacer una malla completa es algo muy raro Tiene la ventaja de que son más resistentes y que el camino alternativo no es tan largo como si fuera todo un único anillo Es un medio compartido entre todos los nodos que están conectados a el. Un ejemplo son las redes Ethernet de la primera generación
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POSIBLES FORMAS DE ENVIAR LOS PAQUETES
Según los destinatarios el envió de un paquete puede ser: Unicast: Si se envía a uno solo. Es el mas normal Broadcast: Si se envía a todos los destinatarios posibles en la red. Ejemplo: para anunciar nuevos servicios en la red. Multicast: Si se envía a un grupo selecto de destinatarios de entre todos los posibles. Ejemplo: emisión de una charla sobre astronomía Anycast: Si se envía a uno cualquiera de un conjunto de destinatarios posibles. Ejemplo: en servicios de alta disponibilidad el cliente solicita una determinada información y espera recibir respuesta de uno cualquiera de varios servidores que ofrecen el servicio.
REDES BROADCAST
Algunas redes basan su funcionamiento en los envíos broadcast: todo se envía a todos y cada uno toma lo que le interesa, o lo que le va dirigido a el. Ejemplos: Redes Ethernet antiguas ( con hubs) Redes WiFi Redes CATV (TV por cable) Redes FTTH (Fibre To The Home) Redes PLC (Power Line Communications) Redes de satélite Redes de radio (telefonía celular, WiMax, LMDS)
1.2 TIPOS DE REDES LAN Y WAN
CLASIFICACIÓN DE LAS REDES
POR SU ALCANCE:
Redes de área local o LAN (Local Area Network): hasta 2 km. Diseñadas inicialmente para transportar datos. Redes de área extensa o Wan (Wide Area Network):para grandes distancias. Tradicionalmente basadas en la red telefónica. POR LA FORMA DE TRANSMISIÓN: Redes broadcast (Broadcast = Radiodifusión) Redes de enlace punto a punto
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CLASIFICACIÓN DE LAS REDES POR SU ALCANCE
DISTANCIA HASTA EJEMPLO TIPO RED
10 m Bluetooth, USB, Ethernet
corto alcance
PAN (Personal)
100 m WiFi, Ethernet de cobre y
fibra óptica
LAN (Edificio)
2 Km Ethernet en fibra óptica LAN (Campus)
80 Km Redes CATV, ADSI,FTTH,
WiMAX, servicios de fibra
oscura
MAN (Metropolitan)
20, 000 Km Enlaces telefónicos, fibra
óptica, telefonía celular,
satélite
WAN
>20, 000 Km Transmisiones de datos
con sondas espaciales
Internet interplanetaria
REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)
Diseñadas inicialmente para transporte de datos La capacidad es barata por lo que es frecuente sobredimensionar El cableado es normalmente propiedad del usuario Ejemplos: Ethernet 1-100000 Mb/s Token Ring 1-100 Mb/s Fibre Channel 100-27200 Mb/s (aprox) InfiniBand: 2500-50000 Mb/s (aprox) Redes WiFi: 1-780 Mb/s (aprox)
REDES DE ÁREA EXTENSA (WAN)
Son servicios contratados normalmente a operadoras ( Telefónica, Vodafone, Orange, NeoSky,COLT, etc.). Tradicionalmente se basan en la red telefónica, diseñada para transportar la voz. Generalmente se paga por capacidad (Mb/s), por lo que se suele optimizar el diseño y ajustarlo a las necesidades. Excepción: en los servicios de fibra oscura el cliente fija la capacidad Normalmente utilizan enlaces punto a punto, aunque no siempre (satélite, CATV y FTTH son broadcast).
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En Moscú: Ruso ↔ Francés
- Dos telegrafistas ( que utilizan código Morse)
- Dos telégrafos
REGLAS DE COMUNICACIÓN ( PROTOCOLO)
El artista le dicta al traductor una frase en su lengua nativa El traductor la traduce al francés, la escribe en una tira de papel y se la entrega al telegrafista El telegrafista convierte el mensaje al código Morse y lo transmite mediante el telégrafo En el destino ocurre el proceso inverso
PRINCIPIOS DEL MODELO DE CAPAS
La capa N solo habla con sus vecinas (N+1 y N-1). La comunicación se realiza a través de la interfaz (N↔N+1 y N↔N-1) La interfaz es competencia exclusiva de cada entidad (de cada pila) y puede ser diferente para cada caso. Cada entidad (de la capa N) habla con su homóloga utilizando un protocolo característico (de la capa N), que es acordado exclusivamente por las entidades ( de la capa N). El conjunto de protocolos utilizados en todas las capas se denomina pila de protocolos
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SERVICIO FIABLE
Decimos que un servicio es fiable si los mensajes: Se reciben todos ( no se pierde ninguno) Se reciben sin errores Se reciben solo una vez( no hay duplicados) Se reciben en el mismo orden en que se han entregado Mediante mecanismos de confirmación y reenvío se puede ofrecer un servicio fiable en la capa N aunque la capa N-1 ofrezca un servicio no fiable. En nuestro caso vamos a suponer, de momento, que todos los servicios son fiables sin necesidad de haber nada especial.
MÚLTIPLES INSTANCIAS EN UNA CAPA
Supongamos ahora que otros dos artistas, Vicent y Boris (también en Valencia y Moscú) también quieren hablar de pintura. Para ahorrar costes quieren utilizar los mismos traductores y telegrafistas. Las conversaciones siempre serán por parejas, pero en cualquier combinación ( Joaquim o Vicent con Serguei o Boris,y viceversa). Cuando el traductor de Moscú reciba un mensaje ¿Cómo sabrá si el destinatario es Boris o Serguei?
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Mensaje 2 (largo) → Telegrafista 2 (50 s) Mensaje 3 (corto) → Telegrafista 1 (12 s) Normalmente el mensaje 3 llegara al destino antes que el 2. Los traductores deberán numerar los mensajes que envían para detectar ( y corregir) los cambios de orden.
CONTROL DE FLUJO
Supongamos que uno de los traductores es lento y recibe mensajes a un ritmo mayor que el que se puede atender. Si esto ocurre de forma sostenida tendrá que descartar mensajes. La regulación de esas situaciones es lo que se conoce como control de flujo El control de flujo puede ser: EXPLICITO: El receptor envía mensajes al emisor pidiéndole que deje de transmitir, o que baje el ritmo. IMPLÍCITO: El receptor simplemente descarta mensajes y confía que el emisor detecte esas pérdidas y entonces envié los mensajes más lentamente
COMUNICACIÓN INDIRECTA
Supongamos ahora que no hay comunicación directa por telégrafo Moscú y Valencia: para enviar los mensajes hemos de utilizar la siguiente ruta: Valencia-parís: telégrafo París- Copenhague: teletipo Copenhague-Moscú: telégrafo En parís el Copenhague tenemos a dos telegrafistas que se ocupan de retransmitir por teletipo los mensajes recibidos por telégrafo (y viceversa). En el ejemplo anterior París y Copenhague son nodos intermedios que permiten la comunicación entre Valencia y Moscú Los nodos intermedios no tienen que implementar todas las capas, solo las que tienen que interpretar Los protocolos utilizados en una capa pueden ser los mismos en todos los saltos o pueden cambiar.
