3. JDCM/CBR-3/75
Terminales de datos conectados a computadoras centrales -
mainframes, estaciones para entrada de datos, protocolos y
cableado definido por el proveedor
1970’s Mini-computadoras, estaciones especializadas para la
automatización de oficinas, sistemas para control de
procesos
1980’s Trabajo individual, computadoras personales,
comunicaciones dial–up, demanda por redes
que compartan recursos
1990’s Mensajería local, flujo de trabajo
coordinado, comercio electrónico,
procesos de negocio integrados,
empresas necesitan interconectarse
2000’s Redes privadas virtuales,
Internet , voz por Internet
CARACTERÍSTICAS
EVOLUCIÓN DE LAS REDES
1960’s
5. JDCM/CBR-5/75
1970’s
1980’s
1990’s
Qué debe hacerse
Qué significa …
Qué pasa si …
DE DATOS A INFORMACIÓN
DE INDIVIDUO A GRUPO
DE REDUCIDO A AMPLIO
DE CERRADO A ABIERTO
DE LENTO A RÁPIDO
DE INSEGURO A SEGURO
DE ESPECIAL A COMMODITY
EVOLUCIÓN DE LAS REDES
6. JDCM/CBR-6/75
1. Redes LAN
1. Características
1. Construcción
2. Composición
2. Medios de transmisión
1. Elección de la conexión
3. Necesidad de un modelo
1. Modelo OSI
2. Modelo TCP/IP
4. Equipamiento -representación
5. Segmentación
6. Ruteo
ÍNDICE
7. JDCM/CBR-7/75
CARACTERÍSTICAS DE UNA RED
¿INFORMACIÓN?
¿AHORRO?
• Para qué es necesaria:
• Comunicación
• Compartir recursos
• Qué se espera de ella:
• Control
• Seguridad
• Integridad
• Privacidad
• Escalabilidad
• Integración con otras redes
8. JDCM/CBR-8/75
CONSTRUCCIÓN DE REDES
• Usuarios
• Medio
• Computadoras cliente
• NIC/MAU, conectores
• Servidores -host- archivos e impresión
• NOS –Network Operating Systems
• Servidores especializados –correo, fax,
aplicaciones, bases de datos, directorio,
etc.
• Cliente/Servidor o de igual a igual
• Cobertura
• Costo total de propiedad -TCO
• Otros
9. JDCM/CBR-9/75
Gestión
de datos
Gestión
de datos
Gestión
de datos
Gestión
de datos
Gestión
de datos
Lógica de
la aplicación
Lógica de
la aplicación
Lógica de
la aplicación
Lógica de
la aplicación
Lógica de
la aplicación
Lógica de
la aplicación
Presentación
Presentación Presentación PresentaciónPresentaciónPresentación
Presentación
distribuida
Presentación
remota
Lógica
distribuida
Gestión
remota
de datos
Gestión
distribuida
de datos
CINCO MÉTODOS DE C/S –BASES DE DATOS
12. JDCM/CBR-12/75
ORGANISMOS REGULADORES
– GENERADORES DE ESTÁNDARES
• OSI (Open System Interconnection)
• ISO (International Standards Organization)
• IEC (International Electrotechnical Commission)
• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)
• NBS (National Bureau of Standards) / NIST (National Institute of
Standards and Technology)
• CCITT (International Telegraph and Telephone Consultative
Committee) / ITU-T (International Telecommunication Union -
Telecommunication)
16. JDCM/CBR-16/75
EJEMPLOS DE PROTOCOLOS ORIENTADOS AL MEDIO
• CSMA/CD - Carrier sense multiple access with collision detection,
IEEE 802.3. También conocido como Ethernet
• Token Ring - IEEE 802.5, propuesto por IBM para LAN pero ya no se
emplea
• Token passing - IEEE 802.8, para FDDI (Fiber-Distributed Data
Interface)
• DQDB - Distributed Queue Dual Bus, IEEE 802.6 para MAN
• Referencia rápida de normas 802.xx
18. JDCM/CBR-18/75
NECESIDAD DE UN MODELO
• Antiguamente:
• Sistemas heterogéneos = selección difícil y solución deficiente
• Sistemas propietarios = …sin comentarios
• Altos costos de conexión = adopción limitada y lenta
• Carencia de compatibilidad = imposibilidad de interconexión
• Requerimiento de la industria y de usuarios: Estandarización
• Hoy:
• Modelo OSI: ISO/IEC 7498-1 (aprobación: 1984, actualización:
1994)
• Modelo TCP/IP (estudio: 1960’s, definición: 1970’s, adopción:
1983)
19. JDCM/CBR-19/75
Interpreta significado de datos
Controla diálogo entre usuarios
Fiabilidad extremo a extremo
Transferencia en la red
Confiabilidad en la comunicación
Transmisión binaria
Interfases
Aplicativos de usuarios
ESTRUCTURA MODELO OSI
23. JDCM/CBR-23/75
CONJUNTO DE PROTOCOLOS TCP/IP
SU RELACIÓN CON EL MODELO OSI
FTP File Transfer Protocol
HTTP HyperText Transfer Protocol
SMTP Simple Mail Transfer Protocol
SNMP Simple Network Management Protocol
DNS Domain Name System
TFTP Trivial File Transfer Protocol
24. JDCM/CBR-24/75
Cabecera ( IETF RFC 793 )
Importante
TRANSMISSION CONTROL PROTOCOL -TCP
• Mecanismo de
transporte
orientado a la
conexión
• Proporciona un
flujo fiable de
bytes y asegura
que los datos
llegan
completos, sin
daños y en
orden
25. JDCM/CBR-25/75
Cabecera (IETF RFC 768)
USER DATAGRAM PROTOCOL -UDP
• Protocolo de datagramas sin
conexión
• Datagramas son mensajes
cortos que se envían entre
extremos de la comunicación
• No verifica que los paquetes
lleguen a su destino y no da
garantías de que lleguen en
orden
• Aplicaciones de streaming
(audio, video, etc) donde la
llegada a tiempo de los
paquetes es más importante
que la fiabilidad, DNS
27. JDCM/CBR-27/75
Direcciones IP públicas
Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255
Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255
Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255
DIRECCIONES IP
Direcciones IP privadas
31. JDCM/CBR-31/75
ÁMBITOS DE DIFUSIÓN
El router se emplea para
segmentar dominios de broadcast
(red) y los switches para
segmentar los dominios de
colisión (enlace de datos)
32. JDCM/CBR-32/75
BENEFICIOS DE LA SEGMENTACIÓN
• Controlar el flujo del tráfico entre
los hosts de los distintos
segmentos de una red
• Flexibilidad para modelar el tráfico,
supervisar y filtrar puertos
• CIDR -Classless Inter-Domain
Routing
Seguridad
Aislamiento
Rendimiento
34. JDCM/CBR-34/75
RUTEO
• Terminología
• Rutas
• Cómo llego a una
dirección determinada
• Quiero llegar de A hasta
E. ¿Qué ruta escojo?
• Ruta más económica –
no necesariamente la
más corta
• Hops
• Cuántas paradas
efectuaré
• Tablas
• Memorizo la ruta
36. JDCM/CBR-36/75
ÍNDICE
1. Evolución de las redes
2. Redes LAN
2. Redes WAN
1. Terminología básica
2. Transmisión de voz y datos
3. Métodos de switching
1. TDM
2. Frame Relay
3. ATM
4. MPLS
3. Servicios básicos
37. JDCM/CBR-37/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Interfaz: Puerto (circuito físico)
a través del que se envían o
reciben señales desde un
sistema o subsistemas hacia
otros
• DCE: Equipo de terminación del
circuito de datos
• DTE: Equipo terminal de datos
• CSU/DSU: Channel Service
Unit/Data Service Unit,
convierte paquetes de datos
entre la LAN y WAN y viceversa
• CPE: Customer premises
equipment, el aparato
telefónico u otro aparato del
proveedor de servicios que se
ubica en la infraestructura del
cliente
38. JDCM/CBR-38/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Conmutación de circuitos
• Se establece un camino físico no compartido entre el origen y el
destino durante el tiempo que dure la transmisión de datos
• Ejemplo: la RTB (PSTN) o RDSI
• Conmutación de paquetes
• Los mensajes se fragmentan en paquetes y cada uno de ellos se
envía de forma independiente desde el origen al destino
mediante un camino compartido
• Ejemplo: Internet
• Conmutación de mensajes
• El mensaje va pasando desde un nodo al siguiente, liberando el
tramo anterior en cada paso para que otros puedan utilizarlo y
esperando a que el siguiente tramo esté libre para transmitirlo
• Ejemplo: el correo postal
39. JDCM/CBR-39/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Modos de transmisión
• Simplex: Un solo canal y una
sola frecuencia unidireccional.
Ejemplo: la radio y la
televisión
• Half-duplex: Un solo canal y
una sola frecuencia para
transmitir en los dos sentidos
pero no simultáneamente.
Ejemplo: las emisoras de
radioaficionados
• Full-duplex: Un solo canal y
dos frecuencias, una para
cada sentido, para transmitir
y recibir a la vez. Ejemplo: el
teléfono
40. JDCM/CBR-40/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Tipos de transmisión:
• Serie
• Los bits de un caracter
se transmiten
secuencialmente
• Paralelo
• Los bits de un caracter
se transmiten
serialmente
• Cada bit representa un
canal
41. JDCM/CBR-41/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Tipos de transmisión:
• Análoga
• La señal que transporta la información es continua
• Amplificación de señales
• Digital
• La señal que transporta la información es discreta -binaria
• Mayor inmunidad al ruido por regenerar señal
• Mejor detección de errores
• Requiere mayor ancho de banda
42. JDCM/CBR-42/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Técnicas de transmisión
• Asíncrona: Requiere
mantener una sincronización
entre transmisor y receptor
para delimitar que grupos de
bits constituyen un carácter
• Síncrona (arranque-parada):
Requiere emplear bits de
principio y final para delimitar
cada uno de los caracteres
43. JDCM/CBR-43/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Multiplexación: Reglas (protocolos)
que permiten a N estaciones utilizar
un medio de transmisión compartido
• FDM (Multiplexación por División en
Frecuencia): El ancho de banda
disponible se divide en un número
determinado de slots o segmentos
independientes (sin solapaminetos).
Cada segmento lleva una señal de
información, como por ejemplo un
canal de voz
• TDM (Multiplexación por División en
Tiempo): Intercala trozos de señal en
el tiempo. Se emplea en GSM (Global
System for Mobile Communications) y
SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
46. JDCM/CBR-46/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Bit rate
• En comunicaciones, es el número de bits que son transferidos en
una cantidad de tiempo dada, típicamente un segundo
• Su magnitud es el bit per second (bit/s)
• Otras medidas: kilobit per second (kbit/s o 103), megabit per
second (Mbit/s o 106), gigabit per second (Gbit/s o 109)
• Sinónimo de tasa de transferencia cuando se comparan
tecnologías de transmisión
• Variable bit rate (VBR), relacionado con codificación de sonido y
video
• Constant bit rate (CBR), relacionado con calidad de servicio
• Average bit rate (AVR), promedio de datos transferidos por segundo,
comúnmente relacionado con música digital o video
47. JDCM/CBR-47/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Última milla
• Cableado que conecta el local del usuario con la red del portador
• Anillos de fibra óptica
• Red del portador
• Enlaces alámbricos
• Par de cobre, fibra óptica, cable coaxial
• Enlaces inalámbricos
• 3G (celular, voz y datos como en una llamada telefónica y datos
no-voz como la descarga de programas, intercambio de correo-e,
y mensajería instantánea), Wi-Fi (Wireless-Fidelity, IEEE 802.11,
2.4 GHz), Wi-MAX (Worldwide Interoperability for Microwave
Access, IEEE 802.16, 2-11 GHz)
48. JDCM/CBR-48/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Ancho de banda
• En comunicaciones, es el
rango –o banda- de
frecuencias que emplea una
señal electrónica en un
determinado medio de
transmisión. Se mide en Hertz
• En redes de computadoras, se
emplea comúnmente como
sinónimo de tasa de
transferencia de datos
(capacidad) en un periodo
determinado, usualmente un
segundo. Se expresa en bits
por segundo (bps)
49. JDCM/CBR-49/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• Redes Orientadas a Conexión: en estas redes existe el concepto de
multiplexado de canales y puertos conocido como circuito o canal
virtual, debido a que el usuario aparenta disponer de un recurso
dedicado, cuando en realidad lo comparte con otros pues lo que
ocurre es que atienden a ráfagas de tráfico de distintos usuarios
• Redes no orientadas a conexión: No ofrecen confirmaciones, control
de flujo ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque
estas funciones si existen para cada enlace particular. Un ejemplo de
este tipo de red es INTERNET
• Red Publica de Conmutación Telefónica (PSTN): Para el uso de la
voz y sistemas análogos. La conmutación consiste en el
establecimiento de la conexión previo acuerdo de haber marcado un
número que corresponde con la identificación numérica del punto de
destino
50. JDCM/CBR-50/75
TERMINOLOGÍA BÁSICA
• 24 x 7:
• Disponibilidad
• Cinco nueves
• Overbooking
• Grado en que se comparte un servicio
• Local
• Internacional
• Switch
• En un sistema telefónico, un switch es un dispositivo que
conecta las llamadas de un teléfono a otro
51. JDCM/CBR-51/75
CIR
• PIR –Peak Information Rate (Tasa máxima de información = ancho
de banda)
• Por sobre el valor nominal del PIR los paquetes se descartan
• El descarte de paquetes origina retransmisiones y cuellos de
botella rápidamente
• Committed Information Rate
(Tasa comprometida de información = mínimo obtenible)
• Usualmente existe compresión
• Podría utilizarse como un servicio asimétrico
• Utilizado en circuitos Frame Relay –FR, que es un medio compartido
• Cada circuito físico FR permite uno o más circuitos lógicos
denominados PVC –Private Virtual Circuit (multiplexado
estadístico)
• Actualmente FR ha sido reemplazado por protocolos más
eficientes como ATM y MPLS
52. JDCM/CBR-52/75
TRANSMISIÓN DE VOZ Y DATOS
• T1/E1 y T3/E3
• Comunicación tradicional
• Tx en USA (1.544/44.736 Mbps)
• Ex en Europa (2.048/54 Mbps)
• Fraccionamiento (64Kbps)
• CAD/CAM, Videoconferencia en IP (768Kbps)
• PRI (Primary Rate Interface): ISDN o RDSI
• 30B(64)+D(64)+señalización+sincronización(64) 2048 Europa
• 23B(64)+D(64)+señalización+sincronización(8) 1544 USA
• Videoconferencia en telefonía pública (384Kbps)
• HDLC (High-Level Link Control), norma ISO, orientado al bit
• PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy), la sincronización no es
perfecta en toda la red. En desuso a favor de SDH
53. JDCM/CBR-53/75
TRANSMISIÓN DE VOZ Y DATOS
• SDH (Synchronous Digital
Hierarchy)/SONET
(Synchronous Optical Network)
• Capa física de transporte de
las actuales redes de fibra
óptica de banda ancha
• Tasa de transmisión:
155.52 Mbps (STS-3/OC-3)
• Estandard desarrollado por
ITU (G.707 y su extension
G.708)
• Funcionamiento 100%
síncrono en todo nivel
55. JDCM/CBR-55/75
MÉTODOS DE SWITCHING
Switch
TDM
A
A
C
A
B
A
B
B (vacío) C
A B
B A
B (vacío)
BA
•Baja eficiencia
•Recursos dedicados
•Alta eficiencia
•Problemas de latencia
•Celdas de longitud fija
•Baja latencia
•Gran capacidad
Switch
Frame
Relay
Switch
ATM
56. JDCM/CBR-56/75
MPLS -MULTIPROTOCOL LABEL SWITCHING
• Mecanismo de transporte de
datos RFC 3031
• Opera entre la capa de enlace
de datos y la capa de red del
modelo OSI
• Unifica el servicio de
transporte de datos para las
redes basadas en circuitos y
las basadas en paquetes
• Transporta voz y paquetes IP
• Se apoya en las velocidades de
las redes IP actuales
• QoS –Calidad de servicio
59. JDCM/CBR-59/75
SERVICIOS BÁSICOS
• Líneas Punto a Punto: Enlazan
dos equipos terminales de
datos -DTE
• Líneas Dedicadas: Se mantiene
una conexión permanente
entre dos o más puntos
remotos
• Líneas Multipunto: Enlazan tres
o más DTE identificados
• Líneas conmutadas: Se
requiere marcar un código
para establecer comunicación
con el otro extremo de la
conexión
60. JDCM/CBR-60/75
• Servicios de banda ancha: Múltiples canales de datos sobre un
mismo medio = acceso a Internet de alta velocidad. Incluye las
siguientes tecnologías de transmisión: línea digital de suscriptor
(DSL, tecnología que opera sobre cables de red telefónica), cable
módem, fibra óptica, inalámbrica, satélite, banda ancha por líneas
eléctricas (BPL)
• Enlaces simétricos: descarga/carga – bajada/subida –
download/upload a la misma velocidad y utilizando la capacidad
total del enlace. Ejemplo: ATM, LMDS (Local Multipoint Distribution
Service, opera entre 26GHz y 29GHz), VDSL (Very high data rate
DSL, 52 Mbit/s subida y 12 Mbit/s bajada) o MPLS
• Enlaces asimétricos: descarga/carga – bajada/subida –
download/upload a diferente velocidad y utilizando una fracción de
la capacidad total del enlace. Ejemplo: Speedy
SERVICIOS BÁSICOS
61. JDCM/CBR-61/75
COMPARATIVO MPLS-LMDS
MPLS
LMDS
Local Multipoint
Distribution Service
Ventajas
Trabaja en capa 2 y
capa 3
Soporta servicios IP
Instalación rápida
Soporta transporte de
voz y datos
Desventajas
Utiliza cableado de
cobre existente
Calidad de servicio
con ayuda de otros
protocolos
Principalmente
utilizado como última
milla
Calidad de servicio con
ayuda de otros
protocolos
62. JDCM/CBR-62/75
COMPARATIVO MPLS-ATM
MPLS
ATM
Asynchronous Transfer
Mode
Ventajas
Trabaja en capa 2
y capa 3
Soporta servicios
IP
Ampliamente difundido
Switches rápidos
Calidad de servicio
incorporada en
protocolo (circuitos
virtuales)
Desventajas
Nuevo protocolo
en el mercado
Calidad de servicio
con ayuda de
otros protocolos
Trabaja sólo en capa 2
Calidad de servicio no
es modificable
63. JDCM/CBR-63/75
Wi-MAX
• Acrónimo de
Worldwide Interoperability for Microwave Access
• Estándares:
• IEEE 802.16
• ETSI HiperMAN wireless MAN
• IEEE 802.16e (estaciones móbiles):
• Alcance de celdas: de 2 a 5 Km
• Capacidad por canal: hasta 15 Mbit/s con canales de 5 MHz
• Rango de frecuencias: <6 GHz
• NLOS -Non Line Of Sight
64. JDCM/CBR-64/75
Wi-MAX
• Tecnología
• Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM)
• Tecnología utilizada para codificación y modulación
• Utiliza varias señales portadoras que se superponen
• Se obtiene mayor eficiencia del ancho de banda
• Útil en ambientes NLOS que son propensos a sufrir degradación
por ruta
• Se basa en LMDS -Local Multipoint Distribution Service
• Soporta QoS
69. JDCM/CBR-69/75
Wi-Fi
• Estándar IEEE 802.11
• IEEE 802.11b e IEEE 802.11g
• 11 Mbps y 54 Mbps, respectivamente
• Banda de 2.4 GHz
• Cobertura: hasta 100mts
70. JDCM/CBR-70/75
Wi-MAX
Simétrico / Asegurado Asimétrico / Por Demanda
1:1 Local e Internacional 1:1 solo local
independiente del # de
usuarios Depende del # de usuarios
del Servicio100% garantizado entre los
puntos
Abierto a intrusos en todo el
trayecto
de conexiónDedicada para un uso
corporativo
Compartida, uso generalizado
pymes
Fibra Optica hasta el router
Conexión inalámbrica, por
antenas
WimaxLínea Dedicada
Ancho de Banda
Enlace Físico
Ultima milla
Seguridad de
Datos
Calidad del
Servicio
Overbooking
71. JDCM/CBR-71/75
MIMO
• MIMO (Multiple Input Multiple Output)
• Parte del IEEE 802.11n (2007)
• Propagación en varias trayectorias para incrementar rendimiento
o reducir tasa de errores
• Versión de WiMax Móvil (802.16e)
• Propone 8 veces la cobertura y 6 veces la velocidad
• ¿Compatibilidad de marcas y versiones de Wi-Fi/802.11x?
• Inalámbrico a 108Mbps
• Limitaciones similares
• Bondades similares