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Redes y Comunicación: Estructura de Red y Elementos Físicos, Apuntes de Redes de Área Local

redes y comunicacion, generalidades, protocolo, modelo OSI, Capa por capa

Tipo: Apuntes

2019/2020

Subido el 12/01/2020

daniel-alberto-galeano
daniel-alberto-galeano 🇦🇷

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REDES Y COMUNICACIÓN
UNIDAD 1
TEMA 1 ESTRUCTURA DE RED
ELEMENTOS FÍSICOS QUE CONFORMAN UNA RED:
1. ESTACIONES
2. NODOS DE RED, CUMPLEN TAREAS ADMINISTRATIVAS
3. MEDIO DE COMUNICACIÓN VINCULA ELÉCTRICAMENTE LOS NODOS.
EL MEDIO MAS LOS NODOS CONFORMAN LA SUBRED
EXISTEN DIFERENCIAS ENTRE DIFERENTES SUBREDES SEGÚN SEAN LAN, MAN, WAN.
EN TERMINOS GENERALES EXISTEN DOS TIPOS DE SUBREDES DE COMUNICACION:
1. COMUNICACIÓN PUNTO A PUNTO. (DE ALMACENAMIENTO Y REENVIO DE PAQUETES
O DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES).SIEMPRE EXISTE UN MEDIO QUE COMUNICA DOS
NODOS VECINOS. CUANDO UN PAQUETE SE ENVIA DE UN NODO A OTRO, PASANDO
POR NODOS VECINOS ESTOS ALMACENAN EL PAQUETE POR COMPLETO Y LO
REENVIAN.
TOPOLOGIAS:
ESTRELLA, ANILLO, COMPLETA, IRREGULAR
REDES LAN UTILIZAN TIPOLOGÍA SIMÉTRICA, WAN ASIMÉTRICA.
En una red de área local simple, el nodo de acceso se reduce a un circuito que se incluye
en el interior de la computadora, de tal manera que siempre habrá un nodo de acceso por
cada estación. En una red de área extendida puede haber un nodo de acceso para varias
Computadoras.
2. COMUNICACIÓN POR DIFUSIÓN. EXISTE UN SOLO CANAL COMPARTIDO POR TODOS.
LOS PAQUETES ENVIADOS POR UNA ESTACIÓN LLEGAN A TODAS LAS DEMAS, PERO
SOLO ES INTERPRETADO POR EL DESTINATARIO.
TOPOLOGIA: BUS, ANILLO, SATELITE
COMO ES UN ÚNICO MEDIO SOLO UNA COMPUTADORA PUEDE TRASMITIR EN UN
MOMENTO DADO. PARA RESOLVER CONFLICTOS SE UTILIZA MECANISMOS DE
ARBITRAJE QUE PUEDE SER:
1.CENTRALIZADO, EXISTE UNA ESTACIÓN CON PRIVILEGIOS QUE DECIDE CUAL
ESTACIÓN DEBE TRASMITIR EN UN MOMENTO DADO.
2.DESCENTRALIZADO, TODOS LAS ESTACIONES ESTABLECEN REGLAS PARA DEFINIR
QUE ESTACIÓN TIENE CONTROL SOBRE EL MEDIO.
TEMA 2 ARQUITECTURA DE REDES
LA MAYORIA DE LAS REDES SE ORGANIZAN EN UNA SERIE DE CAPAS O NIVELES PARA
SIMPLIFICAR LA COMPLEJIDAD DE SU DISEÑO.
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¡Descarga Redes y Comunicación: Estructura de Red y Elementos Físicos y más Apuntes en PDF de Redes de Área Local solo en Docsity!

REDES Y COMUNICACIÓN

UNIDAD 1

TEMA 1 ESTRUCTURA DE RED

ELEMENTOS FÍSICOS QUE CONFORMAN UNA RED:

1. ESTACIONES

2. NODOS DE RED, CUMPLEN TAREAS ADMINISTRATIVAS

3. MEDIO DE COMUNICACIÓN VINCULA ELÉCTRICAMENTE LOS NODOS.

EL MEDIO MAS LOS NODOS CONFORMAN LA SUBRED

EXISTEN DIFERENCIAS ENTRE DIFERENTES SUBREDES SEGÚN SEAN LAN, MAN, WAN.

EN TERMINOS GENERALES EXISTEN DOS TIPOS DE SUBREDES DE COMUNICACION:

1. COMUNICACIÓN PUNTO A PUNTO. (DE ALMACENAMIENTO Y REENVIO DE PAQUETES

O DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES).SIEMPRE EXISTE UN MEDIO QUE COMUNICA DOS

NODOS VECINOS. CUANDO UN PAQUETE SE ENVIA DE UN NODO A OTRO, PASANDO

POR NODOS VECINOS ESTOS ALMACENAN EL PAQUETE POR COMPLETO Y LO

REENVIAN.

TOPOLOGIAS:

ESTRELLA, ANILLO, COMPLETA, IRREGULAR

REDES LAN UTILIZAN TIPOLOGÍA SIMÉTRICA, WAN ASIMÉTRICA.

En una red de área local simple, el nodo de acceso se reduce a un circuito que se incluye en el interior de la computadora, de tal manera que siempre habrá un nodo de acceso por cada estación. En una red de área extendida puede haber un nodo de acceso para varias Computadoras.

  1. COMUNICACIÓN POR DIFUSIÓN. EXISTE UN SOLO CANAL COMPARTIDO POR TODOS. LOS PAQUETES ENVIADOS POR UNA ESTACIÓN LLEGAN A TODAS LAS DEMAS, PERO SOLO ES INTERPRETADO POR EL DESTINATARIO. TOPOLOGIA: BUS, ANILLO, SATELITE COMO ES UN ÚNICO MEDIO SOLO UNA COMPUTADORA PUEDE TRASMITIR EN UN MOMENTO DADO. PARA RESOLVER CONFLICTOS SE UTILIZA MECANISMOS DE ARBITRAJE QUE PUEDE SER: 1.CENTRALIZADO, EXISTE UNA ESTACIÓN CON PRIVILEGIOS QUE DECIDE CUAL ESTACIÓN DEBE TRASMITIR EN UN MOMENTO DADO. 2.DESCENTRALIZADO, TODOS LAS ESTACIONES ESTABLECEN REGLAS PARA DEFINIR QUE ESTACIÓN TIENE CONTROL SOBRE EL MEDIO. TEMA 2 ARQUITECTURA DE REDES LA MAYORIA DE LAS REDES SE ORGANIZAN EN UNA SERIE DE CAPAS O NIVELES PARA SIMPLIFICAR LA COMPLEJIDAD DE SU DISEÑO.

EN GENERAL EXISTE UN ORDEN JERÁRQUICO QUE ESTABLECE QUE LAS CAPAS INFERIORES

PRESTAN SERVICIOS A LAS CAPAS SUPERIORES. TAMBIÉN LA CAPA N DE UNA MAQUINA

CONVERSA CON LA CAPA N DE OTRA, LAS REGLAS Y CONVENCIONES DE ESTA CONVERSACIÓN

SE DENOMINAN PROTOCOLOS.

EN CADA PARA DE CAPA ADYACENTE EXISTE UNA INTERFACE LA CUAL DEFINE LOS SERVICIOS

QUE LA CAPA INFERIOR OFRECE A LA SUPERIOR.

AL CONJUNTO DE CAPAS Y PROTOCOLOS SE LO DENOMINA ARQUITECTURA DE RED.

PROTOCOLOS

HAY VARIOS TEMAS QUE DEBEN SER RESUELTOS POR LOS PROTOCOLOS DE LA ARQUITECTURA

DE RED.

CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE CADA CAPA EN UNA ARQUITECTURA REAL.

EL MODELO ADOPTADO EN EPOCAS ANTERIORES FUE EL MODELO DE REFERENCIA OSI

(INTERCONEXIÓN DE SISTEMAS ABIERTOS – OPEN SYSTEM INTERCONEXION) PROPUESTO POR

LA ORGANIZACIÓN ISO (ORGANIZACIÓN DE INTERNACIONAL DE NORMAS).

EL MODELO DE REFERENCIA OSI CUENTA CON SIETE CAPAS:

APLICACIÓN – PRESENTACIÓN –SESIÓN – TRANSPORTE – RED – ENLACE – FÍSICA

EL MODELO OSI INDICA QUE DEBE HACER CADA CAPA PERO NO COMO DEBE HACERLO POR

QUE NO CONSTITUYE UNA ARQUITECTURA EN SI. SIN EMBARGO A GENERADO NORMAS PARA

TODAS LAS CAPAS.

SI EL ANCHO DE BANDA DEL MEDIO ES INFERIOR AL ESPECTRO DE LA SEÑAL, SOLO UN

NUMERO INSUFICIENTE DE ARMÓNICAS SERÁN PROCESADOS Y POR LO TANTO DICHA SEÑAL

SUFRE DISTORSIÓN QUE PUEDE LA INFORMACIÓN QUE TRASPORTA

DOS SEÑALES QUE ACCEDAN EN FORMA SIMULTÁNEA A DICHOS MEDIO NO INTERFERIRÁN

ENTRE ELLAS SI SUS BANDAS DE FRECUENCIA NO SE SUPERPONEN. ESTO PERMITE ENVIAR

UNA GRAN CANTIDAD DE SEÑALES QUE NO INTERFIEREN ENTRE SI POR UN MISMO MEDIO DE

COMUNICACIÓN SI SUS BANDAS DE FRECUENCIA NO SE SUPERPONEN Y SI EL ANCHO DE

BANDA DEL MEDIO ES LO SUFICIENTE GRANDE PARA ABARCAR TODAS LAS BANDAS DE LAS

SEÑALES QUE POR ÉL SE TRANSMITEN.

CUANDO MAYOR ES EL ANCHO DE BANDA DEL MEDIO, MAYOR ES ESTA POSIBILIDAD DE

TRANSPORTE SIMULTÁNEO DE INFORMACIÓN.

En la figura a), vemos la situación normal en donde la banda de frecuencias de la señal

esta incluida en la banda del medio de transmisión y por lo tanto la señal no se

distorsiona

En la figura b) no se cumple la situación anterior y parte de las armónicas de la señal

Original se pierden al quedar excluidas del ancho de banda del medio de transmisión

En la figura c) vemos que tres señales pueden transmitirse simultáneamente ya que se

cumple:

1)sus bandas no se superponen

2) la banda del medio de transmisión incluye completamente a los espectros de las

señales

A CADA INTERVALO DE FRECUENCIA QUE ES ASIGNADO A UNA SEÑAL SE LE DENOMINA CANAL

DE COMUNICACIÓN. EL ANCHO DE BANDA DEL MEDIO INCLUYE VARIOS CANALES DE

COMUNICACIÓN.

INSERTAR INFORMACIÓN A UNA SEÑAL ELÉCTRICA

LA INFORMACIÓN SE INSERTA EN UNA SEÑAL ELÉCTRICA, QUE PUEDE VIAJAR POR ELE ESPACIO

COMO ES EL CASO DE UNA ONDA ELECTROMAGNÉTICA DE UNA DETERMINADA FRECUENCIA.

DICHA SEÑAL SE DENOMINA PORTADORA Y LA ACCIÓN DE INSERTAR INFORMACIÓN EN UNA

PORTADORA SE LLAMA MODULACIÓN. EN LA ESTACIÓN RECEPTORA SE EXTRAE LA

INFORMACIÓN DE LA PORTADORA PROCESO CONOCIDO COMO DEMODULACIÓN.

LA PORTADORA ES UNA SEÑAL QUE POSEE TRES ATRIBUTOS AMPLITUD, FASE Y FRECUENCIA.

LA MODULACIÓN CONSISTE EN CONTROLAR ALGUNO DE ESTOS ATRIBUTOS PARA QUE DE ESA

MANERA PUEDA SER TRANSPORTADA LA INFORMACIÓN.

CONSISTE EN DOS CONDUCTORES AISLADOS ENTRELAZADOS EN FORMA HELICOIDAL.

EL TRENZADO SE REALIZA PARA DISMINUIR LA INTERFERENCIA ELÉCTRICA. PARA LA

CONEXIÓN A LA COMPUTADORA PARA UNA RED LAN SE UTILIZA UNA PLACA DE RED

(NIC).

PAR TRENZADO, AISLADO INDEPENDIENTEMENTE, TRENZADO CONJUNTAMENTE,

EMBUTIDO EN UN CABLE.

PUEDEN SER:

UTP – STP – FTP

LAS PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE ESTE CABLE, SON :

-SE USAN EN REDES TELEFÓNICAS Y EN REDES DE ÁREA LOCAL.

-SON ECONÓMICOS.

-PUEDEN TRANSPORTAR TANTO SEÑALES ANALÓGICAS COMO DIGITALES.

-SE USAN PARA TRANSMITIR CON VELOCIDADES DE HASTA VARIOS MILLONES DE BITS

POR SEGUNDO.

-ACTUALMENTE SE DISPONE DE UNA NORMA, QUE PERMITIRÍA ALCANZAR

VELOCIDADES DE 1000 MILLONES DE BITS POR SEGUNDO.

SE UTILIZA CONJUNTAMENTE CON CONECTORES RJ 45 ATAVES DE CONEXIÓN:

STRAINGHT-TROUGH

DETALLE DEL CABLEADO HORIZONTAL:

CABLE COAXIL

CARACTERISTICAS:

-Buen ancho de banda ( 10 Mbps ).

-REGULAR INMUNIDAD AL RUIDO.

-NO ESTÁ AFECTADA POR LA INTERFERENCIA ELÉCTRICA DE RADIACIÓN Y OTROS TIPOS DE

RUIDOS. POR LO TANTO TIENE UNA ALTÍSIMA INMUNIDAD AL RUIDO.

-TIENE UN ANCHO DE BANDA MÁXIMO DE 1000 MBPS.

-LA FIBRA ES MUY FINA Y POR LO TANTO OCUPA POCO ESPACIO.

-ES MUY CARA POR EL MOMENTO.

-EL MANTENIMIENTO SE REALIZA SOLO POR PERSONAL MUY ESPECIALIZADO.

-LAS COMUNICACIONES TIENEN ASEGURADA SU PRIVACIDAD YA QUE ES MUY DIFÍCIL

REALIZAR

CONEXIONES CLANDESTINAS.

-SE PUEDE TRANSMITIR HASTA 100 KM SIN REPETIDORAS (ES MUY PEQUEÑA LA

ATENUACIÓN.

LA FIBRA PUEDE SER MONOMODO O MULTIMODO:

MEDIOS NO GUIADOS

NO DISPONEN DE UN MEDIO FÍSICO TANGIBLE PARA TRANSMITIR LA INFORMACIÓN.

TRASMISIÓN POR TRAYECTORIA ÓPTICA

EN ESTE SISTEMA SE USA EL ESPACIO AÉREO COMO MEDIO FÍSICO DE TRANSMISIÓN. LA SEÑAL

DIGITAL SE INSERTA EN PORTADORAS DE ONDA CORTA Y TAMBIÉN EN PORTADORAS DE ONDA

MUY CORTA (MICROONDAS )

-SE USA PARA SALVAR OBSTÁCULOS COMO POR EJEMPLO EDIFICIOS EN UNA CIUDAD.

-ES DE FÁCIL INSTALACIÓN.

-NO NECESITA DE PERMISOS COMPLICADOS PARA SU INSTALACIÓN.

-TIENE PROBLEMAS CON LOS FENÓMENOS ATMOSFÉRICOS.

-SE USA FUNDAMENTALMENTE EN REDES METROPOLITANAS ( MAN ).

-SE PROPAGA EN LÍNEA RECTA CON UN ALCANCE PROMEDIO DE 40 KM. ESTA DISTANCIA

DEPENDE DE VARIOS FACTORES, UNO DE ELLOS ES LA POTENCIA DEL EQUIPO TRANSMISOR.

ESTA INTERFAZ SE REALIZA MEDIANTE UN EQUIPO DENOMINADO MODEM. ESTE EQUIPO,

COMO SU NOMBRE LO INDICA, PERMITE CONVERTIR LA SEÑAL DIGITAL QUE SE GENERA EN EL

COMPUTADOR, EN UNA SEÑAL ANALÓGICA MEDIANTE LA ACCIÓN DE MODULACIÓN, PARA

QUE PUEDA ACCEDER A LA RED TELEFÓNICA QUE ES DE NATURALEZA ANALÓGICA.

LA SEÑAL ANALÓGICA QUE PROVIENE DE LA RED TELEFÓNICA A SU VEZ DEBE CONVERTIRSE EN

DIGITAL PARA PODER ACCEDER AL COMPUTADOR Y AHORA LA CONVERSIÓN SE REALIZA A LA

INVERSA MEDIANTE LA ACCIÓN DE DEMODULACIÓN EN EL MODEM.

POR LO TANTO EL MODEM CUMPLE LAS FUNCIONES DE MODULADOR / DEMODULADOR

EL TIPO DE MODULACIÓN QUE EMPLEAN PUEDE SER :

A) AMPLITUD MODULADA.

B) FRECUENCIA MODULADA.

C) FASE MODULADA.

D) OTROS MÉTODOS QUE SE OBTIENEN COMO COMBINACIÓN DE LOS ANTERIORES.

TRANSMISIÓN DIGITAL

EN ESTE CASO LA TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN SE REALIZA POR MEDIO DE SEÑALES

DIGITALES. LA SEÑAL DIGITAL QUE VIAJA POR LA LÍNEA ES UN TREN DE PULSOS QUE CONTIENE

LA INFORMACIÓN ( LOS UNOS Y CEROS DEL ARCHIVO Ó MENSAJE ) QUE ENVÍA LA ESTACIÓN

QUE TRANSMITE, MÁS LA INFORMACIÓN DE LA POSICIÓN DE CADA UNO DE DICHOS BITS.

TODO ESTO EN UNA SOLA SEÑAL SERIE QUE RESPONDE A UN DETERMINADO MÉTODO DE

CODIFICACIÓN

LA CODIFICACIÓN MAS EMPLEADA ES LA QUE SE CONOCE COMO MANCHESTER DIFERENCIAL.

MODULACIÓN POR PULSOS CODIFICADOS

SE UTILIZA PARA CONVERTIR UNA SEÑAL ANALÓGICA EN DIGITAL (SECUENCIA DE BITS)

SIGUIENDO UNA SERIE DE PASOS:

1. CUANTIFICACIÓN DE LA SEÑAL, LA SEÑAL ANALÓGICA ES DIVIDA EN UNA CIERTA

CANTIDAD DE NIVELES DE VOLTAJES. COMÚNMENTE SE DIVIDE EN 256.

2. MUESTREO DE LOS NIVELES DE VOLTAJE, SI SE MUESTREA UNA SEÑAL A UNA

VELOCIDAD IGUAL AL DOBLE DE SU FRECUENCIA MÁXIMA SERA POSIBLE LUEGO

RECONSTRUIRLA.

3. TRASMISIÓN POR PULSOS.

CUANDO LA LÍNEA QUE TRANSMITE LA INFORMACIÓN ES DIGITAL, SE UTILIZA UN CODEC

(CODIFICADOR / DECODOFICADOR) PARA LAS CONVERSIONES DIGITALES / ANALÓGICAS Y

ANALÓGICAS /DIGITALES.

SI LA SEÑAL ANALÓGICA PROVIENE DE LÍNEAS TELEFÓNICAS, PREVIAMENTE SE REALIZA UNA

MULTIPLEXIÓN DE LAS LÍNEAS, ANTES DE ACCEDER AL CODEC.

INTERFAZ X.

EN DICHA NORMA, SE DEFINE LA INTERFAZ ELÉCTRICA, MECÁNICA Y DE PROCEDIMIENTOS,

PARA CONECTAR UN EQUIPO ELECTRÓNICO ( COMPUTADORA QUE LA NORMA LA DEFINE

COMO DTE ) A UNA RED DIGITAL, MEDIANTE EL ACCESO A UN EQUIPO DENOMINADO

PROVEEDOR DE SERVICIOS PORTADORES ( QUE LA NORMA LO LLAMA DCE)

EXISTEN FUNDAMENTALMENTE DOS TIPOS DE SEÑALES : SEÑALES DIGITALES SERIALES, QUE

TRANSMITEN LOS DATOS, Y SEÑALES DIGITALES DE CONTROL QUE PERMITEN SINCRONIZAR

LAS ACCIONES DE AMBOS DTE Y DCE RESPECTIVAMENTE.