Este documento resume conceptos clave de transmisión de datos, incluyendo modulación, circuitos de transmisión y recepción, adaptadores telegráficos, multiplexación, concentradores, codificación de información, redes de conmutación de circuitos y paquetes, y elementos básicos de redes de transmisión de datos.

1. Generalidades de Transmisión de Datos

2. Se modula para *Convertir una señal digital en analógica y viceversa *Detectar errores de transmisión *Corregir defectos de las lineas mediante circuitos compensadores. Partes constitutivas : Circuitos de transmisión :encargados de recibir la señal, producir la señal portadora por medio de un oscilador y modula sobre ella la señal digital y enviarla . Circuitos de recepción : reciben la señal análoga, y tras una fase de adaptación se de-modula obteniendo la señal digital . CONCEPTOS DE MODULACION

3. Adaptador Telegráfico ADAPTADOR TELEGRAFICO Equipo encargado de adaptar señal digital de un equipo informático a una linea telegráfica (impulsos) . Las lineas telegráficas permiten la transmisión de señales de baja velocidad, se utiliza para conexión de terminales lentos. Linea telegráfica Adaptador telegráfico + 60 V. TRANSMISION TELEGRAFICA DE DATOS

4. MULTIPLEXORES Y CONCENTRADORES MULTIPLEXORES Y CONCENTRADORES Las conexiones entre los terminales y el sistema central no pueden hacerse de forma individual por cuestiones generalmente de origen económico. Esto ocurre cuando existe una gran concentración de terminales en una zona distante del sistema central. Por ello y para rentabilizar las lineas de transmisión de datos, se utilizan dispositivos y métodos para el uso simultáneo y compartido de diversos terminales a través de la misma linea.

5. Multiplexor MULTIPLEXOR Combinación de varias señales a través de algún medio que posibilite el envío simultáneo de la misma por una sola línea de transmisión.Existen dos métodos: (TDM) MULTIPLEXADO POR DIVISION EN EL TIEMPO . Combina distintas señales asignado a cada una de ellas un tiempo de la línea de transmisión de forma cíclica. (FDM) MULTIPLEXADO POR DIVISION DE FRECUENCIA . Se asigna a cada señal a transmitir una banda (rango de frecuencias) en el espectro de frecuencias que puede transmitir por la linea. Cada señal transportada por una frecuencia portadora se encuentra suficientemente separada del resto para evitar todo tipo de interferencias o superposición de señales.

6. Concentradores CONCENTRADORES Similares a los anteriores, añadiéndoles cierto grado de procesamiento dirigido a gestionar con mayor eficacia el tráfico de varias señales a través de una misma linea. Unen señales que se transmiten a distintas velocidades y en distintas frecuencias.La unidad de control de comunicación se encarga de la separación de señales para su envío al sistema central y del mismo modo para la transmisión en sentido contrario.

9. Serie SERIE: Envía un bit tras otro mediante un único circuito o hilo de comunicación. Emisor Emisor 0 1 0 1 1 0 1 1

14. TERMINALES TERMINALES Terminales inteligentes: Tiene capacidad de procesamiento independiente. Tienen un procesador y memoria que les permiten realizar diversas tareas sin necesidad de ser atendidos por dispositivos externos(computadora central). Clasificación según la utilización . * Terminales de propósito general ; sus aplicaciones son diversas sin que este definido en uso particular, como pantalla, impresora. * Terminales de propósito especifico ; Construidos para una determinada aplicación, no sirve para otra necesidad E.j. cajeros automáticos, terminales punto de venta.

15. Elementos de Conmutación ELEMENTOS DE CONMUTACION La comunicación de datos entre dos puntos tiene lugar a través de una línea de transmisión que los une de forma directa. 2 terminales 3 terminales 4 terminales

16. Conmutación CONMUTACION Nodos Terminales Esquema de una red de conmutación .

17. ENCAMINAMIENTO DE LA INFORMACION * Conmutación de circuitos :El proceso se inicia en la red telefónica. El equipo que inicia la comunicación solicita autorización de llamada y seguidamente realiza la llamada al equipo destinatario. Si éste esta libre se hace la comunicación a través de un canal, para que posteriormente se produzca la transmisión entre ambos. * Conmutación de mensajes: El mensaje es transmitido a través de los nodos de la red, almacenándose en cada uno de ellos y transmitiéndolo al siguiente mediante tablas de encaminamiento , hasta llegar a su destino . * Conmutación de paquetes : El envío de datos se hace en paquetes de longitud limitada, si el mensaje es grande es necesario dividirlo en paquetes.

18. Codificación de la Información La información, para ser transmitida, necesita ser adaptada al medio de transmisión. Para ello, generalmente, será preciso codificarla de tal forma que pueda asegurarse una recepción adecuada y segura. Si tenemos la información en un determinado alfabeto fuente y queremos transformarla a otro alfabeto destino, podemos definir codificación como a la realización de dicha transformarción, siendo el código la correspondencia existente entre cada símbolo del alfabeto fuente y el conjunto de símbolos del alfabeto destino. Información (alfabeto entrada) Sistema de codificación Información COD. (alfabeto salida) CODIFICACION

19. Codificación CODIFICACION CODIGO :( Tamaño); es el conjunto de símbolos que configuran su palabra para representar el correspondiente símbolo del alfabeto fuente. Este tamaño tendrá un valor que vendrá definido por el número de símbolos distintos del alfabeto fuente. Dadas las necesidades de codificación binaria en el conjunto de informaciones que pueden ser manejadas por una computadora (datos, textos, imágenes, sonido,), podemos decir que el tamaño del código utilizado medido en números de bits vendrá dado por: Numero de bits 2 a la n símbolos Tamaño código Alfabeto fuente 6 Bits 7 Bits 8 Bits 64 Símbolos 128 Símbolos 256 Símbolos

20. CODIGO MORSE Transmisión a distancia a través de señales eléctricas, inventado por Samuel F.B. Morse 1820. A . - L . - . . W . - - 8 - - - . . B - . . . M - - X - . . - 9 - - - - . C - . - . N - . Y - . - - 0 - - - - - D - . . O - - - Z - - . . . . - . - . - E . P . - - . 1 . - - - - , - - . . - - F . . - . Q - - . - 2 . . - - - ? . . - - . . G - - . R . - . 3 . . . - - AR . - . - . H . . . . S . . . 4 . . . . - SK . . . - . - I . . T - 5 . . . . . BT - . . . - J . - - - U . . - 6 - . . . . K - . - V . . . - 7 - - . . . AR= Fin de mensaje SK= Fin transmisión BT=Bien recibido CODIGO MORSE

21. Código ASCII de 7 bits Código ASCII de 7 bits Bits 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NULL DEL SP 0 @ P p 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q 0010 STX DC2 “ 2 B R b r 0011 ETX DC3 # 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U e u 0110 ACK SYN & 6 F V f v 0111 BEL ETB ‘ 7 G W g w 1000 BS CAN ( 8 H X h x 1001 HT EM ) 9 I Y i y 1010 LF SUB * : J Z j z 1011 VT ESC + ; K [ k { 1100 FF FS , < L l | 1101 CR GS - = M ] m } 1110 SO RS . > N ^ n ~ 1111 SI US / ? O _ o DEL

22. CARACTERES DE CONTROL NUL SOH STX ETX EOT ENQ ACK BEL BS HT LF VT FF CR SO SI DLE carácter nulo comienzo de cabeza comienzo de texto final de texto fin de transmisión petición de transmisión reconocimiento de trans. Timbre o alarma retroceso tabulación horizontal avance de linea tabulación vertical avance de pagina retorno de carro quitar desplazador de bits poner desplazador de bits escape de enlace de datos DC1 DC2 DC3 DC4 NAK SYN ETB CAN EM SUB ESC FS GS RS US DEL Control dispositivo 1 control dispositivo 2 control dispositivo 3 control dispositivo 4 transmisión negativa espera sincrónica fin bloque de transmisión cancelar final de medio sustitución escape separador de archivo separador de grupos separador de registros separador de unidades borrar CARACTERES DE CONTROL

23. CONFIGURACIONES DE REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS * Redes dedicadas: Conectan dos o mas puntos de forma exclusiva (por motivos de seguridad y velocidad). Pueden estructurarsen en redes punto a punto o redes multipunto. * Redes compartidas: Gran numero de usuarios compartiendo todas las necesidades de transmisión. Las redes mas usuales son las de conmutación de paquetes y las de conmutación de circuitos. CONFIGURACION DE REDES

24. Redes punto a punto REDES PUNTO A PUNTO Constituyen este tipo de red las conexiones exclusivas entre terminales y computadoras con una linea directa. La ventaja de este tipo de conexión se encuentra en la alta velocidad de transmisión que soporta y la seguridad que presenta al no existir conexión con otros usuarios. Un inconveniente es Su costo. REDES MULTIPUNTO Unión de varios terminales a su correspondiente computadora compartiendo una única linea de transmisión. Es mas barata que la anterior , aunque se pierde velocidad y seguridad.

25. Red Telefónica conmutada RED TELEFONICA CONMUTADA Red de comunicaciones telefónicas a la que se conectan los usuarios para la realización de transmisiones a larga distancia . Ventajas: G ran extensión a nivel mundial y su precio, se paga por tiempo utilizado. Desventajas: Baja velocidad , poca seguridad y calidad en las transmisiones . REDES DE CONMUTACION DE PAQUETES Son redes en las que existen nodos de concentración con procesadores que regulan el trafico de paquetes. Cada paquete se compone de la información , el identificador del destino y algunos caracteres de control.

26. Redes de conmutación de circuitos REDES DE CONMUTACION DE CIRCUITOS Son redes en las que los centros de conmutación establecen un circuito dedicado entre dos estaciones que se comunican (utilizan multiplexación por división en el tiempo ). REDES DIGITALES DE SERVICIOS INTEGRADOS RDSI: Se basa en desarrollos tecnológicos de conmutación y transmisión digital. La RDSI es una red totalmente digital de uso general capaz de integrar una gran gama de servicios como voz, datos, imagen y texto.

27. ESQUEMA DE UNA RED RDSI Las RDSI han comenzado a instalarse a principios de los noventa, siendo necesaria la instalación de centrales digitales. Terminal red de área local teléfono Interfaz de usuario Central digital RDSI Red de conmutación de paquetes Red de conmutación de circuitos Redes de valor añadido Esquema de una red RDSI. Enlace digital

28. El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300 GHz. Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena. RADIOFRECUENCIA

29. La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:

30. A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente. Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material. Los conectores eléctricos diseñados para trabajar con frecuencias de radio se conocen como conectores RF. RF también es el nombre del conector estándar de audio/video, también conocido como BNC (BayoNet Connector).

31. Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 cm a 1 mm. El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF ( extremely high frequency , frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda en el orden de milímetros se denominan ondas milimétricas, radiación teraercio o rayos T. MICROONDAS

35. REDES DE COMPUTADORES Se conectó un sistema de comunicación de datos con una fuente de datos (equipo terminal de datos) a la computadora a través de un circuito de comunicaciones.

41. COMPONENTES DE UNA RED HOST CONTROLADOR DE COMUNICACIONES M MODEM CONCENTRADOR M M M HOST CPU PRINCIPAL Proceso de Aplicaciones Gestión de Bases de Datos Funciones Sistema Operativo CONTROLADOR DE COMUNICACIONES Tratamiento de errores Ensamblaje de Bits Selección y Sondeo Control de red Velocidades de línea Conversión de Códigos

48. Las redes de computadores buscan comunicar computadores o entidades en distintos sistemas. Para poder comunicarse necesitan hablar el mismo lenguaje, es decir, qué, como y cuando comunicarse. Las reglas que definen o regulan la comunicación se llaman protocolos. Un protocolo es por tanto un lenguaje, con su sintaxis (el como), su semántica (el qué) y su adecuada temporización (el cuando). ARQUITECTURA DE REDES

53. Cada nivel provee un servicio al nivel superior con una calidad requerida. Servicio orientado a la conexión : Como el sistema telefónico. La conexión es como un tubo, y los mensajes llegan en el orden en que fueron mandados. Servicio sin conexión : Como el sistema de correo. Cada mensaje trae la dirección completa del destino, y el ruteo de cada uno es independiente. Servicio fiable : Hacer que el receptor notifique recibo del mensaje. Introduce exceso de tráfico y retardos. Se denomina también con confirmación o no. Servicios

56. La ISO (International Organization for Standardization) elabora un modelo de referencia para interconexión de sistemas abiertos heterogeneos. SNA X-25 DECNET SNA X-25 DECNET OSI ISLAS MODELO OSI (Open System Interconnection)

57. la Organización Internacional para la Normalización (ISO) reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984.

59. Nivel 7 Nivel 6 Nivel 5 Nivel 4 Nivel 3 Nivel 2 Nivel 1 Nivel 7 Nivel 6 Nivel 5 Nivel 4 Nivel 3 Nivel 2 Nivel 1 Protocolo nivel 7 Protocolo nivel 6 Protocolo nivel 5 Protocolo nivel 4 Protocolo nivel 3 Protocolo nivel 2 Protocolo nivel 1 Medio físico Tx Interface 1/2 Interface 1/2 Interface 2/3 Interface 3/4 Interface 4/5 Interface 5/6 Interface 6/7 Interface 6/7 Interface 5/6 Interface 4/5 Interface 3/4 Interface 2/3

62. Niveles orientados a la Aplicación (acercamiento al usuario) Niveles orientados a la Transmisión Medio físico Tx Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico

63. Nivel superior de la arquitectura. Controla y coordina las funciones a realizar por los programas de usuario. Proporciona funciones de soporte a las aplicaciones del usuario y define los protocolos de aplicación como por ejemplo: Transferencia de correo, directorio, transferencia de archivos, teleworking, etc. OSI - Nivel 7 Aplicación

66. Se encarga de asegurar que los datos se transmitan correctamente. Efectúa la optimización de la red (demanda, canales). En redes extendidas los protocolos de transporte son los primeros dirigidos de extremo a extremo (los niveles mas bajos son de máquina a máquina) Por lo anterior, el nivel de transporte deberá encargarse de la integridad de la información final y del control de tráfico de la información. OSI - Nivel 4 Transporte

72. Desarrollado a mediados de los 70´s como parte del proyecto DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa de EEUU), dando lugar a la red ARPAnet. El objetivo era que computadoras cooperativas y de universidades compartieran recursos mediante una red de comunicaciones, formando la tecnología base para una red de redes global que hoy conecta hogares, universidades, empresas y laboratorios en todo el mundo. En 1989 se desarrolló el World Wibe Web por el informático británico Timothy Berners-Lee para el Consejo Europeo de Investigación Nuclear (CERN). Arquitectura TCP/IP (Transsmision Control Protocol / Internet Protocol)

73. Es una red packet-switched (conmutación de paquetes) basada en un nivel de internet sin conexiones: Datagramas . Un datagrama solo tiene reconocimiento de extremo a extremo. No se hace mención a la ruta que debe seguir. De acuerdo al tráfico, mediante algoritmos de enrutamiento en los host intermedios, se determina el próximo trayecto hasta alcanzar el destino. TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware. Maneja independencia de la tecnología de conexión a bajo nivel y de la arquitectura de la computadora. Por este motivo hay que tener en cuenta que los protocolos sobre los que se apoya pueden ser muy diversos y no forman parte del conjunto TCP/IP. Arquitectura TCP/IP (Transsmision Control Protocol / Internet Protocol)

75. foto del libro Arquitectura TCP/IP (Transsmision Control Protocol / Internet Protocol)

80. Una dirección de Internet es una dirección IP y es un ingrediente esencial que le ayuda al software TCP/IP a ocultar los detalles de las redes físicas y hace que la red de redes parezca una sola entidad uniforme. Son de 32 bits, o de 4 bytes, de longitud. Ejemplo: Notación decimal : 134.24.8.66 Notación binaria: 10000110 00011000 00001000 01000010 Combina un número de red y un número de dirección. El primer byte identifica el número de la red y los otros tres bytes al computador anfitrión (Interface). TCP/IP - Direcciones IP

81. Modelo de capas OSI - TCP/IP Capa de presentación Capa de sesión Capa de transporte Capa de red Capa de enlace Capa física Capa de aplicación Aplicación TELNET, FTP, SNMP, SMTP, DNS, HTTP Transporte TCP - UDP Internet -Red- D ICMP - IP - IGMP Enlace ARP - - RARP Modelo OSI Interface de hardware Protocolos TCP/IP

82. OSI : Define claramente las diferencias entre los servicios (lo que un nivel hace), las interfaces (cómo se pueden accezar los servicios), y los protocolos (la implementación de los servicios). TCP/IP: No tiene esta clara separación. Los servicios en TCP/IP se hacen mediante el modelo cliente/servidor . OSI : Es mas confiable por el diseño previo de la arquitectura. Los protocolos por nivel están mejor definidos, lo que le da mas libertad a los desarrolladores logrando mayor rendimiento del software y garantizando interoperabilidad . Modelo de capas OSI - TCP/IP

83. TCP: El modelo fue definido después de los protocolos adecuandolos perfectamente. Esto lo hace mas eficiente , ya que si las entidades están en el mismo host no se requiere pasar del nivel N al nivel N-1 . OSI: Intenta ofrecer una interface flexible para todas las necesidades predecibles de comunicaciones de datos. Hay una rigurosa investigación y experimentación. TCP/IP: Fué diseñado para las necesidades del momento, aunque con capacidad de adaptabilidad. Los protocolos se generan mediante RFC’s (Request For Comments) y es el mercado el que sirve de certificador final. Modelo de capas OSI - TCP/IP

84. Interconexión de redes

85. INTERCONEXIÓN DE REDES Las redes pueden aumentar de capacidad, de cobertura de interoperatividad o de número de estaciones conectadas. Dispositivos: Repetidores, puentes (bridges), enrutadores (routers), pasarelas (gateways) y suiches (switches). Medio físico Tx Red Enlace Físico Red Enlace Físico Bloque de Transporte

87. Repeaters (Repetidores) Los repetidores sólo pueden extender redes del mismo tipo , no permiten interconectar redes diferentes. Ethernet Repeater Extensión Ethernet

90. Bridge (Puentes) Ethernet ( CSMA ) Bridge Token Ring Descarte

91. Bridge (Puentes) Bridge transparente. El bridge acepta todos los paquetes de la LAN (modo promiscuo). Con cada trama el bridge tiene que decidir si reenviarlo al otro segmento o descartarlo. Para reenviarlo busca la dirección del destino en una tabla a fin de determinar la línea de salida. Al principio las tablas de todos los bridge son vacías y para llenarlo se emplean mecanismos de inundación para ubicar las posiciones y las LANs que se interconectan, es un mecanismo de aprender hacia atrás. Para aumentar la confiabilidad del sistema a veces se usa más de un bridge para conectar dos LANs, que puede producir problemas con la inundación de tramas.

92. Bridges (Puentes) Bridge de ruteo de fuente. Los bridge se comunican haciendo broadcasts de sus números de serie para elegir la raíz para construir un árbol. Para encontrar las rutas las estaciones mandan una trama descubridora que es reenviada por cada bridge. Las respuestas incluyen el camino tomado por la trama. Cada fuente sabe el camino óptimo a cada destino posible. Un problema es que este método puede producir una explosión en el número de tramas descubridoras.

94. Routers (Enrutadores) Transporte Red Enlace Físico Transporte Red Enlace Físico Router

95. Routers (Enrutadores) Ethernet Router Token Ring Router FDDI

96. Gateways (Pasarelas) Son dispositivos que operan a partir de la capa de transporte , pudiendo cubrir todas las capas del modelo OSI u otra arquitectura de red . Orientados a las aplicaciones, son responsables de conectar sistemas incompatibles, convirtiendo y transfiriendo archivos de un sistema a otro y habilitando interoperatibilidad entre sistemas operativos heterogéneos. Gateway SNA TCP/IP

100. DNS Servidor de nombres de dominio

101. IBM define al modelo Cliente/Servidor . &quot;Es la tecnología que proporciona al usuario final el acceso transparente a las aplicaciones, datos, servicios de cómputo o cualquier otro recurso del grupo de trabajo y/o, a través de la organización, en múltiples plataformas. El modelo soporta un medio ambiente distribuido en el cual los requerimientos de servicio hechos por estaciones de trabajo inteligentes o &quot;clientes'', resultan en un trabajo realizado por otros computadores llamados servidores&quot;. MODELO CLIENTE SERVIDOR

102. CLIENTE Es el que inicia un requerimiento de servicio. El requerimiento inicial puede convertirse en múltiples requerimientos de trabajo a través de redes LAN o WAN . La ubicación de los datos o de las aplicaciones es totalmente transparente para el cliente.

103. SERVIDOR Es cualquier recurso de cómputo dedicado a responder a los requerimientos del cliente. Los servidores pueden estar conectados a los clientes a través de redes LANs o WANs , para proveer de múltiples servicios a los clientes y ciudadanos tales como impresión, acceso a bases de datos, fax, procesamiento de imágenes, etc

104. El CLIENTE puede ser una computadora personal o una televisión inteligente que posea la capacidad de entender datos digitales. Dentro de este caso el elemento SERVIDOR es el depositario del vídeo digital, audio, fotografías digitales y texto y los distribuye bajo demanda de ser una maquina que cuenta con la capacidad de almacenar los datos y ejecutar todo el software que brinda éstos al cliente

112. Nombres de dominio de nivel superior (TLD) genéricos más utilizados TLD= top level domain

117. Tipo de Registro de recursos (RR) (3/3) Tipo indica el tipo de registro y los más utilizados son:

118. El árbol de nombres de una organización se compone de una o más zonas. Una zona es una parte contigua del árbol de nombres que se administra como una unidad. Zonas y dominios