Guia redes y comunicaciones i (01)

Universidad Nacional Experimental Politécnica
“ANTONIO JOSE DE SUCRE”
Vicerrectorado Barquisimeto
Dirección De Investigación y Postgrado
MAESTRÍA EN TELECOMUNICACIONES REDES DE COMPUTADORES
Unidad I
Introducción a las Redes de
Computadores y Normas de
Sistemas Abiertos

 Conceptos Básicos:
 Modelo de sistemas de comunicación.
 Clasificación de los sist. de comunicación.
 Evolución de los sistemas de comunicación.
 El concepto de Red.
 Aplicaciones de las redes de computadoras.
 Antecedentes de Redes.
 Clasificación de las Redes de Datos.
 Presentación del modelo OSI.
 Organizaciones que fijan estándares
Introducción a las Redes de Computadores y
Normas de Sistemas Abiertos

Un Sistema de Comunicaciones, es responsable de la
transmisión de Información desde una Fuente a un Destino.
Ruido,Distorsión,
Atenuación
Modulador
Transmisor
Receptor DeModulador
Fuente Destino
Canal
Ruido

 Un Modulador: que toma la señal fuente y la
transforma de manera que pueda viajar por el canal.
 Un Transmisor: Introduce la señal modulada dentro
del canal, usualmente la amplifica.
 Un Canal de Transmisión: Enlace Físico entre las
partes comunicantes.
 Un Receptor: que detecta la señal transmitida en el
canal y usualmente la amplifica para contrarestar la
atenuación.
 Un Demodulador: que recibe la señal del receptor y la
pasa al Destino.

 Los sistemas se distinguen por el tipo de señal presentado al
modulador.
 Un sistema analógico es diseñado para transmitir señales
analógicas. Ej: El sistema PSTN : Public Switched Telephone
Network (Red Pública Telefónica) / POTS: Plain Old
Telephone Service.
 Un sistema Digital es diseñado para transmitir señales
digitales. Ej: El sistema PSDN (Public Switched Data
Network).

• Evolución de la distribución del procesamiento
Procesamiento Distribución de la
Centralizado  función de comunicación 
Distribución de la Distribución
función de procesamiento  función de Base de
Datos

Procesamiento Distribuido basado en el
Modelo Cliente/Servidor

 Es la conexión de cualquier conjunto de computadoras,
impresoras, routers, switches y otros dispositivos con la
finalidad de enviar información por un medio de
comunicación.
 En networking no es importante el equipo de
computación que se utilice en una red, puede ser un PC,
Macintosh o un mainframe.
 En networking lo importante es que todos los
dispositivos hablen el mismo idioma o protocolo.
 Entonces se podría decir que el término Internetworking
es la interconexión de redes.

La interconexión de:
Computadoras
Dispositivos Periféricos
•Impresoras
•Escáneres
•Almacenamiento
Otros dispositivos

Comunicaciones de Datos
Las comunicaciones de datos se refiere al movimiento de la
información desde un punto a otro a través de un sistema de
transmisión de datos.
Las comunicaciones de datos son manejadas por las redes de
computadoras.
Red de Computadoras
Una red de computadoras es un sistema organizado de dos o
mas computadoras que están enlazadas localmente o remota-
mente para comunicarse, compartir recursos y distribuir el
poder de computo.

• Procesamiento interactivo remoto
• Transferencia de archivo
• Correo electrónico
• Base de datos distribuidas
• Procesamiento distribuido
• Sistema de control supervisorio
• Buscadores de información (Browser)
• Grupos de discusión
• Comunicaciones multimedia
• Visitas virtuales
• Comercio electrónico
• Banca electrónica
• Telemedicina
• Educación a distancia
• Tarificación electrónica
• Telereservaciones
• Cajeros automáticos
• Punto de ventas
• Minería de datos
• Entre otros...

Es un equipo de conmutación y de
comunicación que es propiedad de una
organización interconectada mediante
líneas de comunicación alquiladas o
propias, facilitando la seguridad y el control
sobre el tráfico que circula en ella.
Aspectos a tomar en cuenta:
 Los costos de la líneas alquiladas se incrementa con la distancia, por lo
cual son apropiadas dentro de ciertas áreas geográficas.
 Más de cinco hora de requerimiento de conexión diarias justifican el
alquiler de una línea privada, sin embargo se debe tomar en cuenta su costo.
 Multiplexar voz y datos dentro de una misma línea alquilada, en ocasiones,
puede justificar que una organización utilice este tipo de líneas.
Redes Privadas de Datos

BITNET (Because It´s Time Network) constituye una red
internacional que la CREN (Corporación para la conexión
de red de investigación y educación) gestiona. Proporciona
servicios de información, correo electrónico, entre otros.
Utiliza 2500 computadoras anfitriones, generalmente de
universidades.
BITNET
1969
Creció en ARPA
Agencia de
proyectos
avanzados de
Investigación
Fundó
ARPANET
80’s
BITNET
(Uso Académico)
DARPA
Agencia de
proyectos
avanzados de
Investigación
para la
DefensaUniversidades
Servicios de Defensa
Laboratorios de Investigación
Gobierno
Redes Publicas
Unió
INTERNET
(Uso Público)
MILNET
Red
Militar
90’s
INTERNET2
(Uso Público Limitado)
2001
Redes Mundiales de Información:

Red Digital de Servicios Integrados (ISDN:
Integrated Services Digital Network)
Integra datos, Voz y Señales de vídeo en una línea digital Telefónica a
todo tipo de oficina y casa. ISDN también normaliza los servicios
suministrados a los abonados a nivel internacional, de esta manera
proporciona una forma de crear redes internacionales.
Concentrador ISDN
Toma
ISDN
A la compañía de Telecomunicaciones de
Intercambio local (cobre o fibra Óptica)
Teléfono ISDN
PC con adaptador ISDN
Videoconferencia
ISDN
FAX ISDN

 Las redes de área local (LAN) son redes de comunicaciones
de datos privadas, que usan canales de comunicaciones
digitales de alta velocidad, para la interconexión de
computadoras y equipos relacionados, en una área
geográfica limitada.
 Las LANs pueden usar la fibra óptica, el cable coaxial, el
cable par trenzado o la Radio Frecuencia para transmitir y
recibir señales de datos.

 Un usuario de LAN tiene a su disposición mucha mas
información, datos y aplicaciones de las que podría tener
de forma individual.
 Una LAN tradicional es aquella donde los clientes y el
servidor estaban prácticamente juntas debido a los cables,
por lo que su ubicación es fija.
 La velocidad de transmisión dentro de las LANs, va desde
10 Mbps Hasta 1 Gbps.

 Define la organización de los dispositivos de la red.
 Existen Tres tipos
 Topología Bus Lineal.
 Topología Estrella.
 Topología Anillo.
 Topologías son Arquitecturas Lógicas.

Topologia de Arbol
con multiples nodos

 Centro: hub, repetidor o
concentrador
 Típicamente usada tanto en
Ethernet y Token Ring
 5 a 100+ dispositivos.

Anillo redundante impide la
caída de la red
 Repetidores en cada
componentes.
 Enlaces de trasmisión
unidireccionales.
 Bucle cerrado.
 Típicamente usado en
redes FDDI.

Las redes de área metropolitana (MAN) son redes
de comunicaciones de datos o grupos de redes de
datos interconectadas entre si, las cuales se
encuentran enmarcadas en una zona metropolitana.
Las MANs son usadas para conectar redes que se
encuentran total o parcialmente separadas unas de
otras.
Las MANs ofrecen la capacidad de conectar redes
en una área metropolitana, como si éstas estuvieran
ubicadas en un mismo edificio, o campus.

El Backbone (troncal) de interconexión de la Redes MANs,
generalmente está constituido por un sistema basado en
fibra óptica de alta capacidad.
Hoy en día, las velocidades de transmisión dentro de las
MANs alcanzan los 100 Mbps

 Las redes de amplia cobertura (WAN) son redes de
comunicaciones de datos que proveen servicios de
transmisión de datos a través de grandes áreas
geográficamente separadas.
 Una WAN puede ser creada al enlazar dos o mas redes
MAN, con la finalidad de que los usuarios de una ciudad
puedan acceder los recursos de datos en otra ciudad o
país.
 Las redes WAN, generalmente están compuestas por
diferentes tipos de redes de datos, como por ejemplo: Las
PDN (Packet Data Networks), las LAN y las MAN.

 Las redes WAN usan diferentes tipos de líneas de
comunicación como por ejemplo: Líneas Arrendadas
(Conexiones dedicadas) , Sistemas de Datos por Paquetes y
Líneas de Transmisión por Fibra Óptica.
 Las redes WAN pueden ser interconectadas a través de
redes telefónicas conmutadas públicas (PSTN: Public
Switched Telephone Network) o a través de las redes de
datos por paquetes públicas (PDN: Packet Data Networks),
ejemplo Internet.

Móviles
Red TRONCAL (BACKBONE)
LAN
PSTN
PSTN
LAN

¿Qué es una INTERRED?
Es el conjunto de Redes Privadas individuales
conectadas por dispositivos intermedios de conectividad
de redes que funcionan como una gran red.
Ethernet WAN

Modelo de Referencia OSI
OSI (Open Systems Interconection)
Interconexión de Sistemas Abiertos,
describe como se transfiere la información
desde una aplicación de software en una
computadora a través del medio de
transmisión hasta una aplicación de
software en otra computadora.
OSI es un modelo conceptual
desarrollado por ISO (International
Standard Organization : Organización
Internacional de Estándares) en 1984,
y actualmente se considera el modelo
principal de arquitectura para la
comunicación de computadoras.

Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de Datos
Física1
6
5
4
3
2
7
Usuario
Canal de Comunicación

 Surge ante la necesidad de interconectar sistemas de
procedencia diversa.
 Creado en 1977 por el comité ISO/TC97/SC16
 Coordinación y desarrollo de estándares para redes de
comunicaciones.
 Este modelo propone una estructura en capas, cada una
proporciona una función
 El CCITT lo incorporó a la serie “X” con la recomendación
X.200

 Desarrollo de sistemas divididos por niveles.
 Comunicación de equipos de distintos fabricantes.
 Estandarización en 7 niveles.

 Conectividad en todo el mundo sin Gateways (pasarelas).
 Fácil integración de productos en la red.
 Un punto de vista único en la configuración de la
seguridad.
 Amplio margen en la elección de suministradores. Mayor
competencia.
 Sobrevivir a las nuevas tecnologías sin cambios sustanciales.

 OSI no ha sido probado ampliamente. TCP/IP utilizado
desde los 70.
 Son muy caros y difíciles de obtener.
 Es demasiado complejo y con muchos niveles.
 Las nuevas tecnologías (ATM) no se ajustan del todo al
modelo OSI.
 Protocolos al nivel de red alternativos e incompatibles
(x.25: conexión e IP: sin conexión)

Aplicación
Medio Físico
SISTEMAA SISTEMA B
Protocolo Aplicación
Aplicación
Presentación
Protocolo Presentación Presentación
Sesión
Protocolo Sesión
Sesión
Transporte
Protocolo Transporte
Transporte
Red
Protocolo Red
Red
Enlace
Protocolo Enlace
Enlace
Físico
Protocolo Físico
Físico

Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Físico
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
FísicoBits
DH DATOS DT
NH DATOS
TH DATOS
SH DATOS
PH DATOS
AH DATOS
DATOSSISTEMAA SISTEMA B

RESPONSABILIDAD:
 Proporciona los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y
de procedimiento que debe cumplir el enlace de datos.
 Su misión es transmitir los bits por un canal de comunicación.
 Algunas normas: X.21, V.10, V.11, V.24/V.28, V.35, I.430,
I.431, ISO2110, ISO 4902.

FUNCIONES
 Mecánicas: definen el tipo de conector, sus dimensiones
físicas, la distribución de pines,etc.
 Eléctricas: que conciernen a las características eléctricas,
tales como su tensión, nivel de señal, impedancia, etc..
 Funcionales: que definen el significado de los niveles de
tensión en cada pines del conector.
 De procedimiento: que definen las reglas aplicables a
ciertas funciones y la secuencia en que éstas deben ocurrir.

RESPONSABILIDAD:
 Su misión es establecer una línea de comunicación libre
de errores que pueda ser utilizada por la capa de red.
 Fracciona el mensaje en bloques de datos o tramas.
 Por tanto se ocupa del tratamiento de los errores que se
produzcan en la recepción de las tramas.
 Protocolo HDLC y SDLC

FUNCIONES
 Sincronización y entramado.
 Establecimiento y desconexión del enlace.
 Control del flujo.
 Detección y recuperación de errores.

RESPONSABILIDAD:
Establece el encaminamiento, es decir como elegir
la ruta más adecuada
Tratamiento de la congestión.
Resolución de problemas entre redes heterogé-
neas
Recomendaciones C.25, X.32, X.3, X.28, X.29
(redes de conmutación de paquetes.)

FUNCIONES:
Seleccionar la ruta
Construir bloques de datos y segmentos y
reconstruirlos en destino.
Detectar y corregir errores.
Garantizar transmisión satisfactoria.
Inicialización de las conexiones de red.

RESPONSABILIDAD:
Responde al establecimiento, control y
liberación de las conexiones de transporte.
Una conexión de transporte es una
conexión de extremo a extremo, entre los
sistemas de comunicación, que puede hacer
uso de varias conexiones de red.
Recomendación ISO 8073 (Protocolo TCP)

FUNCIONES
 Establecer una conexión de transporte.
 Transmisión de datos, detección de errores y
retransmisión.
 Liberación de la conexión de transporte.
 Gestión con las capas adyacentes.
 Asignación de direcciones a los usuarios.
 Control de la calidad de servicio.

RESPONSABILIDAD:
Permite el diálogo entre el emisor y el
receptor estableciendo una sesión.
Se encarga de la resincronización de la
transferencia.
Se pueden diferenciar dos etapas: el
establecimiento de la sesión y el
intercambio de datos entre buzones.

FUNCIONES
Asociación de sesiones con conexiones de transporte
Control y gestión del flujo de la sesión.
Intercambio de datos entre tareas.
Control del diálogo.
Recuperación frente a problemas de comunicación.
Sincronización y mantenimiento de la sesión para
proporcionar un intercambio ordenado de los datos
entre las entidades de presentación.

RESPONSABILIDAD:
Permite la representación de la información que
las entidades de aplicación mencionan en su
comunicación
Adapta el formato de los datos de una aplicación
a un formato adecuado para los sistemas de
comunicación.
Sus protocolos definen las reglas relativas a cómo
se presentará e intercambiarán los datos.
Normas para Videotex, Telefax, Teletex y X.225

FUNCIONES
Peticiones de apertura, cierre e
implementación de una sesión.
Coordinación de los perfiles sintácticos y de
presentación.
Traducción sintáctica de juegos de caracteres.
Cifrar y descifrar (encriptación).
Compresión de los datos.

RESPONSABILIDAD:
Lleva los servicios de red al usuario final, define
como deben funcionar dos usuarios del sistema de
comunicaciones.
Es la capa más alta de la arquitectura OSI.
La transferencia de ficheros y el acceso remoto a
ficheros, son las aplicaciones más comunes: X.400
(correo electrónico) y X.500 (directorio) del CCITT.

FUNCIONES
 Identificación de las partes implicadas.
 Comprobaciones de autorización
 Asignación de costos.
 Agrupación de los recursos disponibles.
 Servicios de admisión.
 Peticiones de acceso a ficheros y transferencia de ficheros.
 Se distinguen tres tipos de procesos: Propios del sistema,
de gestión y de aplicación.

DATOS
Encabezado
De Red
DATOS
Encabezado
Del Segmento
DATOS
Encabezado
Del Segmento
Encabezado
De Red
DATOS
Encabezado
Del Segmento
Encabezado
De Trama
Info. final
De Trama
0111111010101100010101101010110110001
Medio de transmisión
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace de Datos
Física1
6
5
4
3
2
7 Datos
Segmento
Paquete
Tramas
Bits

La cooperativa recoge los
frutos que aportan los
agricultores, negocia un
precio de venta y decide
proceder al transporte de la
mercancía
Contacto directo con los
usuarios de comunicación:
comprador y vendedor. Se
realiza una operación
comercial que debe utilizar el
transporte

Una vez recogidas, las frutas
hay que empaquetarlas y
precintarlas. Presentándolas
en cestas de modo que
ocupen el mínimo espacio
Este evento proporciona al
consumidor un determinado
aspecto de las frutas, además
lleva asociada la compresión
y la encriptación para el
transporte

El comprador y el vendedor
se ponen de acuerdo en
cuando y como enviarán la
mercancía así como de la
forma de pago de la misma.
Este evento abre una sesión
de cómo serán los envíos, es
decir se establece un diálogo
de cómo se realizará el
transporte.

La compañía recoge la fruta y
se compromete a cumplir los
plazos de entrega. Realiza las
gestiones de recogida y
entrega del pedido
Aquí se negocia la calidad del
transporte (plazos de
entrega, buen estado, etc.) y
el tipo de transporte para
asumir esta calidad.

Se determinan las rutas
posibles, así como el sistema
de transporte. Se asignan los
requisitos que debe llevar la
mercancía según el
transporte
Se estudian las rutas, se
fracciona la carga según la
tecnología de transporte.Cada
unidad de carga lleva la
dirección de origen y destino

Según la ruta elegida se
realizan las
especificaciones necesarias
para su transporte,
condiciones de
temperatura, peso, etc.
Controles de errores,
termómetro, precintos de
seguridad, etc. Hay que
ajustarse a la tecnología de bajo
nivel que se utilizará. Si se
produce error se devuelve

Tanto el avión, por vía
aérea como los camiones
por vía terrestre
transportarán la carga al
lugar de destino
Aquí es donde se produce
realmente el transporte de la
carga

ITU: International Telecommunication Union
 Es una organizacion Internacional de las naciones unidas en donde
los gobiernos y el sector privado coordinan los servicios y redes
de telecomunicaciones globales.
 Coordina Comunicaciones internacionales, recomienda estándares
y políticas de interconexión de redes nacionales
Miembros: Administraciones Nacionales, Org. Privadas, Org.
regionales de Telecomunicaciones, Org. Científicas.
 Hacen recomendaciones que se convierten en estándares tales
como: X.25, RS-232C.
 Está dividida básicamente en tres sectores:
 El sector de las Radiocomunicaciones (ITU-R)
 El sector de las estandarizaciones de las telecom.(ITU-T)
 El sector para el desarrollo de las telecomunicaciones. (ITU-D)
 Las oficinas principales se encuentran en Geneva, Suiza.
 Se definen Estándares de Telefonía y Datacom.
http://www.itu.int

ISO : International Standards Organization:
 La ISO fue establecida en 1.947 y está conformada por
más de 140 naciones.
 Miembros: Organizaciones de estándares Nacionales
 El trabajo es hecho por Comités Técnicos y Grupos de
Trabajo.
La ISO ha definido un número importante de estándares
para las computadoras y el más significativo de todos ellos
es quizás el modelo OSI. http://www.iso.ch
CCITT: Comité Consultatif International Telephonique et
Telegraphique. (hoy en dia Conocido como UIT-T o ITU-T).

IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers
 Fue formada en 1.963.
 Esta conformada por Ingenieros, científicos y
estudiantes.
 Define estándares para la industria electrónica y
computacional, a través de comités de trabajo.
 Su aporte mas importante es la definición del estandar
IEEE 802 para las redes locales.
http://www.ieee.org/

http://www.ansi.org
ANSI : American National Standards Institute
 Fundada en 1.918.
 Es una organización de voluntarios con mas de 1.300
miembros ( Incluyendo a todas las grandes compañías de
computación).
 El objetivo principal es crear estándares para la industria
de la computación.
 Sus grandes aportes son el código ASCII y el estándar
FDDI para redes de fibra óptica.

EIA : Electronics Industries Alliance
 Son los responsables de las Normas EIA/TIA 568A/B para
el cableado estructurado.
 Comenzo en 1.924 como la asociación de fabricantes de
radios.
 Representa a la comunidad de alta tecnología de USA.
 Desarrolló los estándares para las comunicaciones
seriales tales como: RS-232C, RS-422 y RS-423.
TIA : Telecommunications Industry Association
 Fue formada en 1.988, se unió al grupo de tecnologías de
telecomunicaciones e información de la EIA.
http://www.tiaonline.org http://www.eia.org

IETF: Internet Engeenering Task Force
 Es una gran comunidad internacional abierta, conformada
por diseñadores de Red, operadores, vendedores e investiga-
dores.
 Está formada por grupos de trabajo, los cuales están orga-
nizados por tópicos en varias áreas (Enrutamiento, Seguri-
dad, etc.)
 Muchos de los trabajos son manejados via listas de correos.
IANA: Internet Assigned Numbers Authority
 Es la coordinadora central en la asignación de los valores
únicos de los protocolos únicos. (direcciones IP).
 The Request for Comments (RFCs) : Son un conjuntos de
notas técnicas y organizacionales sobre Internet.
http://www.ietf.org

ICANN: Internet Corporation for Assigned
Names and Numbers.
Es una organización sin fines de lucro que opera a nivel
internacional, responsable de asignar espacio de direcciones
numéricas de protocolo de Internet (IP), identificadores de
protocolo y de las funciones de gestión [o administración] del
sistema de nombres de dominio de primer nivel genéricos
(gTLD) y de códigos de países (ccTLD), así como de la
administración del sistema de servidores raíz. Aunque en un
principio estos servicios los desempeñaba Internet
Assigned Numbers Authority (IANA) y otras entidades
bajo contrato con el gobierno de EE.UU., actualmente son
responsabilidad de ICANN.
http://www.icann.org

Guia redes y comunicaciones i (01)

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