Curso: Redes y comunicaciones básicas: 01 Introducción

Semanas 01, 02 y 03
Introducción
Redes y Comunicaciones Básicas
Ingeniería de Redes y Comunicaciones
Facultad de Ingeniería de Telecomunicaciones y Telemática
Universidad Tecnológica del Perú
Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza 2011-III

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Ing. CIP Jack Daniel Cáceres Meza
Datos del expositor
• Ingeniero Electrónico (UNMSM). Reg. CIP Nº 95664
• 30 años de vida profesional.
• Responsable de la Plataforma Tecnológica del Ministerio de Educación
• Experiencia:
• Consultor en Plataforma Tecnológica para la Presidencia del Consejo de Ministros.
• Diseño e implementación de redes LAN/WAN/WiFi/WiMAX, VoIP.
• Consultoría, gestión, instrucción en las TIC.
• Empleo de estándares ISO 9000 (gestión de la mejora continua), ISO 27000 (seguridad de la
información), ISO 20000 (gestión de sistemas de información), entre otros.
• Seguridad de redes informáticas.
• Jefe de centros de cómputo.
• Planeamiento estratégico; proyectos; negociaciones; integración de soluciones.
• Auditor interno de calidad ISO9000.
• Docente universitario, ponente, panelista.
• Estudios:
• Maestría en Dirección estratégica de las telecomunicaciones.
• Administración de Empresas, IDEA/Universidad Ricardo Palma (2007).
• Proyectos de Mejora, Holos TQC (2000).
• Gestión de proyectos -metodología Microsoft (1997).
• Planeamiento Estratégico de las Tecnologías de Información, ESAN (1988), USA (1983/84/85).
• Certificado UNIX, Microsoft MCSE, MCP + Internet, CheckPoint Firewall1, Linux.

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Pautas generales para el desarrollo del curso
 Exposiciones
 Del profesor:
 Toma como base la separata.
 No todo el desarrollo se encuentra en el material de exposición.
 Podría actualizarse en cualquier momento.
 Del alumno:
 Podría emplearse proyector -pero no contar con ello.
 Preparar bien la exposición (material, contenido, conocimiento, otros)
 Trabajos prácticos (en clase, de investigación, con exposición o no).
 Cada nota es individual: práctica, trabajo práctico (no al grupo ni a
la carpeta –el impreso entregado), exámenes

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Pautas generales para el desarrollo del curso
 Evaluación:
 Evaluación (qué se aprendió), no calificación (2+2=4).
 Prácticas calificadas = casos prácticos (se debe conocer la teoría).
 Trabajos prácticos = Investigación, desarrollo, exposición = nota.
 Exámenes parcial y final = conocimiento teórico.
 Consideraciones:
 Las notas de los trabajos prácticos son individuales, no hay nota a la carpeta.
 Duración de la práctica o examen: 60 minutos reloj en todos los casos.
 Escribir con letra legible; si no se entiende, no vale y no hay lugar a reclamo.
 Organización, ideas claras, DESARROLLAR respuestas, no monosílabos ni frases
cortas.
 No responder con la pregunta; no re-escribir la pregunta, solo numerarla.
 En las prácticas se permite todo tipo de ayuda excepto del compañero; en los
exámenes no se permite ningún tipo de ayuda y menos del compañero.
 Emplear lapicero de color azul o negro. No hay lugar a reclamo si se escribe con
lápiz, lapicero de otro color o se emplea corrector líquido o borrador.
"Evaluación es el acto que consiste en emitir un juicio de valor, a
partir de un conjunto de informaciones sobre la evolución o los
resultados de un alumno, con el fin de tomar una decisión".
B. Maccario

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Bibliografía
 FOUROUZAN, Behrouz; “Transmisión de Datos y Redes de
Computadoras”. Ed. Mc.Graw-Hill. 4da. Edición. México, 2004.
 TANENBAUM, Andrew - V. “Redes de Computadoras”. Ed.
Prentice Hall. 4da. Edición. México, 2003.
 STALLING, William. “Data and Computer Communications”. Ed.
Prentice Hall. 5th. Edición. 2007.
 HWEI P. Hsu. “Análisis de Fourier”. Ed. Addison Wesley
Iberoamericana. 1ra. Edición. 1973.
 CABALLERO, José. “Redes de Banda Ancha”. Ed. Alfaomega
2da. Edicion 1998. México 1998.
 MARTINEZ, Rubio. “introducción a la Ingeniería de la Fibra
Óptica”. Ed. Addison-Wesley Iberoamericana. 2da. Edición.
España, 1997
 CHOMYCZ, Bob. “Instalación de Fibra Óptica”. Ed. Mc.Graw-Hill.
2da. Edición. México, 1998.

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Objetivos de la presente sesión
 Entender la base de las comunicaciones.
 Configuración de líneas de comunicación.
 Topologías.
 Modos de transmisión.
 Clases de redes.
 Interconexión de redes.
 Modelo OSI.
 Familia TCP/IP.
 Valorar la importancia de una adecuada interpretación de
términos relacionados.

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Introducción

8
Comunicación
Modelo SHANNON-WEAVER

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Factores básicos de la comunicación
 El emisor es quien está de acuerdo con la intención de expresar
un mensaje, es quien lo emite
 El referente es el objeto, la idea o la cosa -física o abstracta- a la
que alude el mensaje comunicativo.
 El receptor es la persona que recibe el mensaje.
 El código es el idioma que habla el emisor y el receptor.
 El mensaje es la información representada por medio de código
que el emisor transmite o quiere transmitir al receptor. Es la idea
o cosa "referente" desde un punto de vista intrínsecamente
material aunque lo fuese abstracto.
 El canal es el medio que se utiliza para hacer llegar el mensaje,
por ejemplo: un teléfono móvil.
 El contexto es la situación que se crea cuando se haya
comunicación, es decir, el alrededor.

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Teoría del proceso comunicativo
 Fuente
 Emisor o codificador
 Receptor o decodificador
 Código
 Mensaje
 Canal
 Referente
 Situación
 Interferencia, barrera o ruido
 Retroalimentación o realimentación

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Composición de una red

12
Pasos para la construcción de una red

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Clasificación de los medios
 Medios Confinados:
- Alambre
- Cable Coaxial
- Cable Par Trenzado
- Fibra Óptica
- Guía de Onda
Medios No-Confinados
- Todo lo que se transmite por el aire
- Radio AM/FM
- Televisión UHF/VHF
- Telefonía Celular
- Satélite
- Microondas
- Espectro Disperso

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Configuración de la línea
 Punto a punto
 Es un sistema en el cual se establece una conexión permanente
entre dos puntos (local y remoto) en forma directa, cada punto
contará con un equipo.

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Configuración de la línea
 Punto multipunto
 Es un sistema que esta conformado por un equipo de
comunicaciones o estación base y de equipos remotos o
estaciones remotas o estaciones clientes.
 Para reducir costos, este sistema consta de una instalación central
dotada de una antena omni-direccional, sectorial, a la que apuntan
las antenas direccionales del resto de centros o de las estaciones
remotas o clientes. No hay comunicación entre los equipos
remotos.

16
Radio enlace

17
Clasificación de ondas en telecomunicaciones
UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones)

18
Bandas del espectro de radiofrecuencia -RF

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Ejemplos de Topologías de Redes
N(n-1) conexiones
La topología de una red es el
arreglo físico o lógico en el cual
los dispositivos o nodos de una
red (e.g. computadoras,
impresoras, servidores, hubs,
switches, enrutadores, etc.) se
interconectan entre sí sobre un
medio de comunicación.
a) Topología física: se refiere al
diseño actual del medio de
transmisión de la red.
b) Topología lógica: se refiere a
la trayectoria lógica que una
señal a su paso por los nodos
de la red.

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Tipos de Redes
LAN Red de área local
Es una red de computadores de
cualquier variedad que están
ubicadas relativamente cerca una
de otras y conectadas por un cable
contiguo (o por enlace inalámbrico).
Una LAN puede estar por sólo dos o
tres computadores interconectados
para compartir recursos, o puede
incluir varios cientos de ellos.
Cualquier red que resida dentro de una sola edificación,
edificaciones contiguas, o incluso un campus se considera una LAN.

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MAN (Red de área metropolitana)

22
WAN
 WAN. Una WAN (Red de Area Extendida) es comúnmente dos o
más LAN interconectadas, generalmente a través de una amplia
zona geográfica.

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Modos de Transmisión
 PARALELA
 Se transmiten simultáneamente una palabra de información,
utilizando tantos hilos de comunicación como bits componen la
palabra.
Emisor Emisor
0
1
0
1
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
1
1

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Modos de Transmisión
 SERIE
 Envía un bit tras otro mediante un único circuito o hilo de
comunicación.
Emisor Emisor0 1 0 1 1 0 1 1
La transmisión serial es más lenta que la paralela puesto que se envía un bit a la vez. Una
ventaja significativa de la transmisión serial en relación a la paralela es un menor costo del
cableado puesto que se necesita un solo cable se tiene un octavo del costo que se ocuparía
para transmisión paralela.

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Tipos de transmisión
 TRANSMISIÓN ASINCRÓNICA
 Envía la información octeto a octeto en cualquier momento
enviando el bit de arranque y el de parada.
 El bit de inicio le indica al dispositivo receptor que sigue un caracter
de datos; similarmente el bit de término indica que el caracter o
paquete ha sido completado.
 El modo de transmisión asíncrono presenta una serie de
inconvenientes que lo hacen poco apropiado cuando se pretende
conseguir velocidades de transmisión elevadas con un
aprovechamiento eficiente del canal de comunicación. Entre otras:
 Son necesarios una serie de bits adicionales de sincronía para cada
carácter enviado (un bit de inicio y entre uno y dos bits de parada), que
suponen, como mínimo, un 20% de los datos. Lo que la hace
especialmente ineficiente en la transmisión de grandes bloques de
datos.
 El método de sincronización obliga a emplear un reloj en el receptor
con frecuencia N veces mayor a la del emisor, lo que limita
considerablemente la tasa máxima de transferencia.

26
Modelo de transmisión asíncrona
Sincronización
de trama en
transmisión
asíncrona:
(a) caracteres
imprimibles;
(b) datos
binarios.
Data Link Escape

27
Tipos de transmisión
 TRANSMISIÓN SINCRÓNICA
 El emisor como el receptor se sincronizan a través de los relojes
los cuales arrancan al mismo tiempo con la transmisión.
 Antes de iniciar la comunicación ambos dispositivos deben de
establecer una sincronización entre ellos.
 Pero en el caso de transmisión síncrona es necesario mantener en
todo momento la sincronía, de modo que es fundamental que antes
del inicio de un bloque de datos los dispositivos se encuentren
sincronizados. Para ello se puede emplear una de las dos
siguientes técnicas:
 Incluir, antes del inicio de trama, uno o dos bytes especiales de
sincronización, para que el receptor recupere la sincronía de bit y de
byte.
 Realizar transmisión de caracteres continuamente en los periodos de
inactividad entre las transmisiones para mantener la sincronía de bit y
byte en el receptor. A esto se le conoce como inactividad síncrona.

28
Modelo de transmisión síncrona

29
Sentido del flujo de transmisión
 Simplex
 La transmisión de datos se realiza en un
único sentido, desde una estación emisora
a una estación receptora.
 Ejemplos: la radiodifusión (broadcast) de
TV y radio, el paging unidireccional, etc.
 Semidúplex o half-dúplex
 La transmisión de datos se realiza en
ambos sentidos pero no simultáneamente.
 Ejemplo típico: radio de banda civil (CB).
 Dúplex o full-dúplex
 La transmisión de datos se realiza en
ambos sentidos, simultáneamente.
 Ejemplo típico: telefonía.

30
Encaminamiento de la información
 Conmutación de circuitos
 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. (Red telefónica)
 Abonados
 Bucle local
 Centrales
 Líneas principales
 Los nodos intermedios no tratan los datos de ninguna forma , sólo se
encargan de encaminarlos a su destino.
 Se crea un circuito de la fuente al destino
 El circuito físico real conectado queda dedicado
 En c.c. virtuales los paquetes de diferentes circuitos comparten el servicio de
transmisión
 Una vez conectado la transferencia es transparente
 Para establecer el contacto y el paso de la información de estación a estación a través
de los nodos intermedios , se requieren estos pasos :
 Establecimiento del circuito
 Transferencia de datos
 Desconexión del circuito

31
Conmutación de circuitos

32
Encaminamiento de la información
 Conmutación de paquetes
 El envío de datos se hace en paquetes de longitud limitada, si el mensaje
es grande es necesario dividirlo en paquetes. (Internet).
 Los mensajes se dividen en paquetes
 Los paquetes son transmitidos por un camino de origen a destino
 Sin conexión (datagramas)
 Ó circuitos virtuales
 Los paquetes incluyen información de control para que la red pueda realizar
el encaminamiento (routing).
 Datagrama:
 „Cada paquete viaja independientemente
 Se usa información de control (nº del paquete, dirección destino...)
 Un paquete puede adelantar a otro posterior, en cuyo caso la estación destino debe
ordenar los paquetes.
 La estación destino debe detectar pérdidas de paquetes e intentar su recuperación.
 „Circuito virtual:
 „Se establece previamente el camino de todos los paquetes:
 Fuente hace la petición de conexión con el destino.
 Nodos negocian la ruta.
 Todos los paquetes subsiguientes usan la misma ruta.
 Cada nodo intermedio puede mantener multitud de CV a la vez
 Sigue existiendo almacenamiento de paquetes, pero no se toma decisión de
encaminamiento para cada paquete.

33
Conmutación de paquetes

34
Comparación entre la conmutación de circuitos y la
conmutación de paquetes

35
Configuraciones de redes de transmisión de datos
 Redes dedicadas:
 Conectan dos o más puntos de forma exclusiva (por motivos de
seguridad y velocidad).
 Pueden estructurarse en redes punto a punto o redes multipunto.
 Redes privadas.
 Siempre conectado (24X7X365)
 Este tipo de líneas tienen gran uso cuando se requiere cursar:
 Una cantidad enorme de tráfico.
 Datos con cierta privacidad.
 Cuando este tráfico es continuo.

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Configuraciones de redes de transmisión de datos
 Redes compartidas:
 Gran número de usuarios compartiendo todas las necesidades de
transmisión.
 Las redes más usuales son las de conmutación de paquetes y las
de conmutación de circuitos.
 Redes públicas.
 Este tipo de líneas tienen gran uso cuando se requiere cursar:
 Una cantidad pequeña de tráfico.
 Cuando éste tráfico es esporádico.

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Protocolos
 Especifican:
 Los mensajes a enviar
 El formato de los mensajes
 Las acciones a llevar a cabo ante ciertos mensajes o ciertos
eventos
 Controlan por ejemplo:
 El camino que va a seguir un paquete de origen a destino
 El formato de los datos por el cable
 La velocidad a la que se envían datos
 Cómo se le pide una página web a un servidor

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Modelos de referencias

39
OSI Layers Short Description

40
Modelos de referencia
 Protocolos y redes en el modelo inicial TCP/IP.

jack_caceres@hotmail.com
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