Introduccion a la red de computadoras

Introducción a la red de computadoras Por: Walter Dueñas Mogrovejo Curso: Fundamentos de Comunicaciones Universidad Nacional Federico Villareal 2011

El teléfono. La red de comunicaciones
Se inicia con el teléfono.
Al principio se usaban en entornos cerrados.
Al crecer el número, era preciso pensar en la manera de interconectarlos.
Así nació la idea de red de comunicaciones.
Modelo de conexión “todos contra todos”. Para 50 teléfonos, ¿cuántas líneas de conexión son necesarias, y en cada teléfono un dispositivo que permitan cuantas conexiones?

La central de conmutación
El modelo “todos contra todos” es inviable.
Solución una central de conmutación .
Al principio era manual, pero luego fue sustituido por las centralitas .
Se incorpora al teléfono un disco para “marcar” el destinatario y la centralita descodificaba el número para saber entre qué cables era preciso establecer la comunicación.

Centrales de tráfico
Las conexiones a larga distancia se realizaban entre centrales directamente o por medio de centrales de tráfico.
¿Cuántas líneas diferentes deben haber entre las centrales?
A.K. Erlang estableció los modelos matemáticos utilizados para medir el tráfico telefónico
www.erlang.com
Si en A hay 100 abonados y en B 250 abonados. El mejor servicio posible seria tener 100 líneas para los abonados de A puedan hablar de manera simultánea con otros tantos en B. ¿Es alta o baja la probabilidad que todos los abonados realicen una llamada la mismo tiempo?

Fases de la conmutación de circuitos
Establecimiento de llamada.
Solicitud de inicio.
Disponibilidad de destino.
Buscar un camino para la comunicación.
Comunicación.
Liberación de recursos.
La red telefónica constituye una red de conmutación de
circuitos. Para llevar a cabo una comunicación, es preciso establecer un circuito entre los dos extremos por medio de la red. Mientras dura la comunicación, se ocupan unos recursos en exclusiva, aunque no haya intercambio de información. Las compañías cobran el uso de los recursos por tiempo de ocupación.

La Multiplexión
Multiplexar significa hacer pasar diferentes comunicaciones independientes por el mismo medio de transmisión.
En telefonía empleo la multiplexación en frecuencia.
Hacemos lo mismo al escuchar la radio o al ver la televisión. Hasta nuestra antena llegan todos los canales emitidos; con el dial y el selector de canales, respectivamente, seleccionamos el canal (la gama de frecuencias) correspondiente a la emisora que queremos recibir. Es decir, el dial o el selector de canales de la televisión constituyen los filtros que separan, en la recepción, los diferentes canales multiplexados.

La Multiplexión
El número de canales diferentes que pueden viajar por un medio multiplexado depende del ancho de banda de la señal y de la capacidad del medio.
El ancho de banda, en el caso de la voz, debería ser de 19,980Hz.
La voz es inteligible entre los 300Hz y 3,400Hz. Por lo que se tomo los 4kHz como ancho de banda de cada canal para la transmisión por voz.

Multiplexaxión
A la entrada de la central local se encuentra un filtro que elimina cualquier frecuencia por encima de los 4kHz. La señal de salida de este último es la que se multiplexa, conmuta y lleva hasta el destinatario.

La red telefónica es analógica, ubicua, trabaja con la técnica de conmutación de circuitos, con tarifación por tiempo de ocupación, con enlaces multiplexados en frecuencia y con canales limitados a 4 kHz.

Las primeras computadoras
En los 70s aparecieron los primeros ordenadores comerciales.
Llevaban sistemas operativos multitarea y multiusuario.
El acceso era por terminales sin ninguna capacidad de proceso, pasivos:

Los Modems
Los terminales se alejaron de la central pero tenían que estar conectados.
Este acceso remoto se hizo a través de la red telefónica, empleando el MODEM, que adaptaba los bits a la red.
Los primeros modems eran de 300bps. Lo máximo que permite la red telefónica es 56000 bps (56 kbps). Sin embargo, la velocidad máxima en líneas convencionales es de 33.6kbps

Los modems también permitían interconectar ordenadores entre sí.
¡ESTO YA ERA UNA RED DE COMPUTADORAS!

Las redes de datos
Las telefónicas tuvieron que desarrollar redes pensadas para transportar datos, y la tarificación se ajustara la trafico de datos. La respuesta fueron las redes de conmutación de paquetes .
En el envío de datos no es preciso establecer el camino entre los dos puntos antes de empezar la transmisión y mantenerlo mientras dura el intercambio de datos. En lugar de ello, se empaquetan los bits que deben transmitirse y se dan a la central más próxima para que los envíe cuando pueda a la siguiente, y así sucesivamente hasta que lleguen al destino.

Transmisión por paquetes
Si cuando un paquete llega a una central todos los enlaces con la siguiente están ocupados, no pasa nada, lo hace esperar poniéndolo en una cola para enviarlo cuando haya un enlace disponible.
El CCITT hoy ITU-T, emitió el estándar X.25 para redes de datos a través de redes telefónicas.
Ventaja de que sólo ocupa los recursos cuando en realidad se utilizan
Sin embargo, es preciso soportar el retardo que pueda producirse entre que los paquetes salen del origen y llegan a su destino, que es variable, puesto que las esperas en las colas son aleatorias, dependen del estado de la red.
En comunicación de datos este retardo es hasta cierto punto tolerable. Por lo que respecta a la cuestión económica, no tiene sentido que se cobre por tiempo de conexión: en las redes de datos se paga por bits transmitidos.

Las redes de área local (LAN)
El diseño de redes LAN fueron por caminos distintos a las redes WAN.
En las redes LAN la comunicación es:
“ muchos a uno” y “uno a muchos”
Sin embargo, las redes de conmutación estaban pensadas para interconectar dos estaciones.

Difusión con medio compartido
Los paquetes que salen de una estación llegan a todo el resto simultáneamente. En la recepción, las estaciones los aceptan o ignoran dependiendo de si son destinatarias de los mismos o no.
Se habla de difusión porque los paquetes se difunden por todos lados, y de medio compartido porque esta última se lleva a cabo sobre un medio común que las estaciones comparten.

Arquitectura de protocolos
¿Qué es un protocolo?
Es un conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras a través de una red.

Aspectos para el intercambio de información
Aspectos eléctricos: Los cables, los conectores, las señales, etc.
La manera de agrupar los bits para formar paquetes y la de controlar que no se produzcan errores de transmisión.
La identificación de los ordenadores dentro de la red y la manera de conseguir que la información que genera un ordenador llegue a quien se pretende.

Los sistemas abiertos
Protocolo Ethernet para redes locales
Sistema operativo UNIX, no asociado a marca comercial y compatible con todas las plataformas de hardware.
Protocolos TCP/IP.

La digitalización de la red telefónica
Red analógica, con conmutación de circuitos, para voz
Red digital, con conmutación de paquetes, para datos.
El descubrimiento del procesado digital de la señales analógicas, permitio:
Incrementar la calidad de recepción de las señales (reducción del ruido).
Aumentar la velocidad de transmisión.
Surge la RDSI (ISDN)

La banda ancha
Cableados nuevos con fibra óptica. Para servicio integral de TV, teléfono y datos.
Tecnología ADSL, convivencia de la señal telefónica y una señal de datos de hasta 8Mbps.

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by Walter Dueñas MOgrovejo

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