Redes y telefonia

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Conceptos basicos de redes y telefonia.

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Redes y telefonia

  1. 1. TELEIFORMATICABASES DE LA TELEINFORMATICA.La Sociedad de la información.La información ha representado desde tiempos muy remotos un papel muyimportante en el desarrollo de las sociedades, y ha venido evolucionandosignificativamente, presentándose de distintas maneras pero manteniendo elmismo objetivo, la comunicación entre las personas.En la sociedad primitiva la información se intercambiaba entre suscomponentes(*) para lograr sobrevivir en un ambiente hostil, hoy en día elintercambio de información puede representar un factor vital para eldesempeño de los procesos de muchas grandes empresas. Los conocimientosque progresivamente se van teniendo del entorno originan la necesidad de lacomunicación. El nacimiento de la comunicación implica, asimismo, laexistencia de los elementos que la hacen posible y que constantemente estáninterviniendo en el proceso de la comunicación: los interlocutores y el medio decomunicación.En el proceso de la comunicación los interlocutores son, de una parte, elelemento que origina la información, el elemento que tiene la necesidad detransmitir - emisor -, y de otra el elemento que recibe la citada información -receptor -. En cuanto a los medios a través de los cuales se puede realizar latransmisión de información entre emisor y receptor, existe una gran variedad, yque con el avance de la teleinformática y las telecomunicaciones hanevolucionado en gran manera para garantizar que la información cumpla consus principales atributos, que sea oportuna, clara, precisa y que no sea aislada.Históricamente han ido evolucionando desde el aire, en transmisiones orales,hasta los modernos sistemas de fibra óptica.Partiendo de los elementos que integran el proceso básico de comunicaciónpodemos representarlo gráficamente de la siguiente manera:Partiendo del proceso de la comunicación y los distintos elementos que laintegran, la evolución histórica del concepto de sociedad, no resulta demasiadocomplejo el análisis del papel que la información juega en la sociedad actual.
  2. 2. En la actualidad la información es una parte no sólo constitutiva sinoimprescindible, al igual que el hecho de compartir dicha información. La grancantidad de conocimientos almacenados por la humanidad en el devenir de losaños, junto con la incapacidad para almacenarlos en un único lugar físicohacen necesaria la transmisión de la información. Por tanto, como punto departida para la adquisición de conocimiento en una sociedad genérica se creala necesidad de acceder de una forma específica a la información que seencuentra almacenada en lugares concretos.El inicio formal de la rama del conocimiento conocida como teleinformática,telemática o transmisión de datos, se basa fundamentalmente en el acceso deinformación la cual se encuentra almacenada en un dispositivo informáticosituado en lugar, en principio, distinto al de nuestra situación geográfica.FUNDAMENTOS DE LA TELEINFORMÁTICA.La teleinformática, si bien forma un cuerpo de doctrina independiente, necesitade una envoltura técnica que se encuadra en la ingeniería y en la físicaelectrónica y en toda una serie de conocimientos específicos de otras áreas.Estos conocimientos se conocen como fundamentos de la teleinformática.A continuación se expondrá los fundamentos a través de las distintas redes detelecomunicación, tanto a un nivel de descripción general de las mismas comode sus elementos integrantes.Las redes telegráficas.Las redes de telecomunicación actuales son el fruto de una continua evoluciónpropiciada por el avance en el campo de la ciencia y de la tecnología. Buenaprueba de ello lo constituye el telégrafo. Surge en Norteamérica al mismotiempo que el ferrocarril, en sus primeros momentos se utilizó de maneracreciente para hacer llegar las noticias a los periódicos en el tiempo mas breveposible, y con finas de comunicación general, después. Marco un gran hilotecnológico en el campo de las comunicaciones al permitir la comunicacióndirecta entre Europa y América en 1858. En los primeros equipos se usaba elcódigo Morse. En la actualidad se utilizan equipos similares a las maquinas deescribir, llamados teletipos, que permiten la comunicación directa usando ellenguaje natural, llamándose servicio telex. El telex, posterior a la redtelefónica, se origina alrededor de la segunda guerra mundial y es un
  3. 3. evolucionadísimo sistema telegráfico con una ventaja sobre la red telefónica:deja constancia escrita del mensaje.La red telegráfica, conocida en la actualidad como red telex, permite lacomunicación entre equipos mecánicos o informáticos - generalmenteteleimpresores -. Es una red de amplia extensión mundial que puede serconsiderada como la precursora de las redes de transmisión de datos actuales.La transmisión de los datos en la red telex se realiza a velocidad muy pequeña,exactamente 50 Baudios. La información está codificada según el códigoCCITT número 2, de 5 Bits, usando un procedimiento asíncronico de arranque-parada que se conoce normalmente como procedimiento start-stop.La red telex posee tres modos de funcionamiento, estos se pueden seleccionara voluntad de los interlocutores, o de los proveedores del servicio. El primerode ellos es el modo diálogo. En modo diálogo la información que se vaintroduciendo en el terminal télex emisor va apareciendo simultáneamente en elterminal télex receptor. Cuando hacemos referencia a la palabra"simultáneamente" en la frase anterior, se refiere a que la información vaapareciendo en el terminal telex receptor a medida que va llegando al mismo,con el consiguiente retraso originado al viajar dicha información a través de lared. Normalmente se transmiten unos ocho caracteres por segundo. Elsegundo modo de funcionamiento de la red télex es el modo transmisiónautomática de un mensaje grabado. Este consiste en almacenar en el terminaltélex emisor el mensaje que se desea transmitir y, mediante los mediosoportunos, enviarlo al terminal télex receptor en un tiempo diferido. Lastécnicas de grabación varían con la naturaleza del terminal télex usado.Básicamente consiste en un papel perforado, si el terminal es de tipo mecánico,o en una grabación en soporte magnético, en caso de que se trate de unterminal informático. Finalmente, el último modo de funcionamiento de unterminal télex es el modo de recepción automática de un mensaje. En estemodo se deja el terminal conectado a la red, y mediante una orden de arranqueque proporciona la propia red se pone automáticamente en funcionamiento,deteniéndose al finalizar el mensaje. La ventaja que presenta esta modalidades la de no necesitar un operador que maneje el terminal télex. Elalmacenamiento del mensaje se realiza bien en cinta perforada, bien en
  4. 4. cualquier soporte magnético apto, dependiendo del tipo de terminal télex quese utilice.La red télex es una red conmutada y jerárquica. Al igual que en la redtelefónica, se van sustituyendo las tecnologías mecánicas iniciales pormodernas tecnologías electrónicas que mejoran la calidad del servicio. En losúltimos tiempos los terminales télex de propósito especifico están siendosustituidos por computadoras personales que emulan el funcionamiento de unterminal télex clásico mediante el software adecuado.Las redes telefónicas.De la red telefónica se pueden destacar tres elementos fundamentales, elprimero de ellos es el que tiene contacto directo con el usuario, el aparatotelefónico, al que se denominara terminal telefónico. Puesto que la redtelefónica pretende la comunicación bidireccional y selectiva por medio de lavoz, resulta evidente la necesidad de disponer de algún medio técnico quepermita la selectividad de la comunicación. Las centrales de conmutación sonlos elementos funcionales de la red telefónica que permiten la selectividad delas llamadas telefónicas. Finalmente, el tercer elemento indispensable decualquier red telefónica es la propia red telefónica, constituida por lainfraestructura de transmisión.• El terminal Telefónico es el encargado de proporcionar la interfaz adecuada con los aparatos fonador y auditivo para lograr la transmisión de información vocal entre usuarios distantes. Para realizar su misión dispone –en la parte de recepción de voz -, de un dispositivo encargado de la transformación en electricidad de las ondas sonoras llamado micrófono. Del lado emisor, el encargado de realizar la función inversa es el auricular. Las tecnologías que se emplearon en la realización practica de los terminales telefónicos fueron un reflejo de los avances en el campo de la electrónica, pasando desde los primeros aparatos basándose en tecnología de carbón hasta los modernos terminales telefónicos piezoeléctricos.• Las centrales de conmutación son las encargadas de proporcionar la selectividad necesaria en una llamada telefónica automática. Mediante ésta el usuario del servicio logra entablar una conversación con la persona que desea. Sin embargo, el procedimiento que permite que el destinatario, al descolgar su terminal telefónico, pueda intercambiar información con el que
  5. 5. origina la llamada es necesario la concurrencia de dos funciones, como son la señalización y la transmisión. La señalización es el conjunto de informaciones elaboradas por el usuario emisor de la red telefónica de una parte, y por los elementos integrantes de la propia red por otra, que hacen posible mediante su análisis e interpretación que la central de conmutación ponga en contacto físico al usuario emisor con el receptor.• La señalización permite además otra serie de cosas, como la identificación del servicio del destino y la tarificación de la llamada y de los servicios en ella involucrados. En las Centrales de conmutación telefónica se realizan otra serie de funciones que nos son esenciales en la comunicación telefónica, pero que si lo son para el funcionamiento de la red. Así, por ejemplo, en una central de conmutación se realizan funciones de chequeo periódico de la red y de sus distintos elementos integrantes; tareas que tienen como finalidad la verificación del estado de la red y la toma de datos que permiten la elaboración de estadísticas sobre trafico cursado, averías ocurridas o distribuciones de servicios ofrecidos. Las técnicas de conmutación utilizadas en las centrales telefónicas han sufrido una profunda evolución, paralela a la de la tecnología electrónica. Así, desde los primeros conmutadores mecánicos se ha pasado a los actuales sistemas electrónicos de conmutación, que permiten, además toda una serie de operaciones extras como son el encaminamiento alternativo de las llamadas (enviar una llamada a través de una ruta u otra dependiendo de las condiciones de las líneas, del trafico, etc.), tarificación detallada, etc. Para completar el proceso de la comunicación son necesarios los canales de comunicación. Estos son los que permiten que las señales que representan la voz humana puedan viajar a través de la red telefónica desde el emisor hasta el receptor. Básicamente, están constituidos por equipos moduladores-demoduladores, por conductores eléctricos y por equipos amplificadores que detectan y amplifican las señales telefonicas, para vencer así las perdidas que se producen en los medios de transmisión.
  6. 6. La red Telefónica propiamente dicha es el conjunto de líneas telefónicas que, dispuestas según criterios de optimización de las mismas, hacen posible el trasiego de información entre el usuario emisor y el usuario receptor.Equipos Terminal de Datos (DTE) : Un terminal puede definirse, en sentidoamplio como aquel equipo que, unido a la línea mediante los interfacesadecuados, permite la entrada y salida desde hacia otro dispositivo decaracterísticas similares utilizando para ello los medios de protocolo decomunicación adecuado.Equipos de Circuitos de Datos (DCE) : Es un dispositivo cuya función esadaptar la señal que viene del DTE a el medio de transmisión. Por ejemplo: unequipo Módem.Multiplexores: Son dispositivos que logran transmitir varios canales en un solomedio de transmisión reuniendo varias señales a baja velocidad ytransmitiéndolas posteriormente a todas a través de un canal de alta velocidad.Pudiendo ser estos analógicos (FDM) o digitales (TDM).Equipos Terminales de Línea (ETL) : Estos pueden ser ópticos o eléctricos y sufunción es la de adaptar las señales al medio de transmisión a ser utilizados.Siendo estos generalmente fibras ópticas (etlo), cables coaxiales, paressimétricos (ETL).Equipos de Radio: son equipos terminales de líneas cuya función de adaptarlas señales eléctricas al medio de transmisión utilizados por estos, es decir laatmósfera, pudiendo ser tanto analógicos como digitales. Además sesubdividen en enlaces terrestres y satelitales.La estructura de una red telefónica ha de basarse en aquella disposición de suselementos integrantes que la hacen óptima de cara a la gestión del trafico parael que se calcule. Para la consecución de esos objetivos se usanfundamentalmente dos conceptos: jerarquía en las redes y red complementaria.La necesidad de una jerarquía en la red aparece inmediatamente si se piensainterconectar plenamente a un numero alto de usuarios. Para conectar a unnumero pequeño de usuarios se utilizan las centrales de conmutación. Pero las
  7. 7. centrales de conmutación poseen un límite máximo de usuarios a los quepueden dar servicio. Superado éste numero, se hace necesario el concurso demás centrales de conmutación. Cuando el número de centrales de conmutaciónde mayor entidad – de mayor nivel jerárquico – que gobierne lascomunicaciones entre dos centrales de conmutación de categoría – niveljerárquico – inferior.En una red jerárquica cada central inferior depende de una y solo una centralde categoría jerárquica superior, con lo que se asegura que siempre seráposible un camino físico – ruta final – entre los usuarios del servicio.El concepto de red complementaria surge para resolver ciertas situaciones queen red jerárquica tienen un tratamiento no óptimo. Las redes complementariassolucionan dos problemas típicos de las redes telefónicas jerarquizadas: launión de centrales que poseen el mismo nivel de jerarquía en la red y la unióndirecta de centrales con distinta jerarquía dentro de la red.Aplicaciones teleinformáticas de las redes telefónicas.Las redes teleinformáticas se diseñaron para cursar tráfico telefónico. El traficotelefónico esta constituido por una serie de señales eléctricas que mediante unproceso de codificación-decodificación permiten la transmisión de informaciónentre emisor y receptor. La naturaleza de estas señales es analógica, con ellose indica que varían de manera continuada en el tiempo.El rápido desarrollo de la informática, y por tanto, de la necesidad deinterconexión de computadoras, motivó el diseño de redes que soportaran éltrafico de datos. Sin embargo la necesidad de interconexión entre equiposinformáticos creció a mucha mayor velocidad que las redes de datos. Lasolución a este desequilibrio se implemento en base al uso de la red telefónicapara transmitir datos.Para lograr que una transmisión de datos, en la que la información es decarácter digital, pueda realizarse a través de las líneas y las redes telefónicasanalógicas se emplean los llamados módems.La palabra módem procede del apocope de las palabras inglesas Modulador –DEModulador y expresa, abreviadamente, la esencia del equipo que
  8. 8. básicamente realiza una conversión analogica-digital, en el extremo receptor yla inversa en el extremo emisor.La red telefónica conmutada sigue siendo una alternativa valida a las redes dedatos. Son varias las razones que pueden inclinar a un usuario a utilizar la redtelefónica para el envío de datos, tal vez las más frecuentes sean las de tipoeconómico. Si el volumen de datos a intercambiar no es elevado, o si lafrecuencia con la que ha de realizarse el intercambio no es alta, resulta másrentable utilizar la red telefónica que una red datos. También otro factordecisivo a la hora de usar la red telefónica conmutada para comunicaciones dedatos es su gran extensión geográfica, dado que llega a todos los núcleos deuna población de un país. Estas características la convierten en idónea paratransmisiones de datos no demasiado exigentes en cuanto a velocidad yvolumen, o en la red de acceso ideal a las redes de datos que no poseenpuntos de acceso en las inmediaciones geográficas. Por otra parte, no debeolvidarse la creciente necesidad que poseen los usuarios de computadoraspersonales de conectarse a otros sistemas con mayores prestaciones que losequipos personales, como son centros de cálculos, bases de datos, sistemasde información especifica, etc.Elementos Integrantes de las Redes teleinformáticas.Las redes teleinformática poseen unos elementos característicos y esencialespara su función, si bien cada red concreta puede disponer de elementosdistintivos.El primer elemento integrante de una red de datos es el terminal. Losterminales de las redes de datos suelen ser computadoras por lo que resultabastante frecuente referirse a los terminales de las redes de datos tan solocomo computadoras. Los terminales son los que tienen la misión de depositar yrecoger información en la red según unos modos determinados defuncionamiento.Para cumplir su misión los terminales necesitan del siguiente componente deuna red de datos: los medios de transmisión. Estos son los encargados deltransporte de la información entre origen y destino.De nada serviría disponer de terminales conectados a los medios detransmisión correspondientes, si dichos medios no se integraran en una
  9. 9. estructura que pudiese encaminar la información de origen a destino. Loselementos de la red son los que proporcionan los servicios a los usuarios de lamisma acceden a través de sus terminales.Lo dicho hasta ahora hace relación a las necesidades del hardware que senecesitan en una red de transmisión de datos. También son necesariosrecursos software para la consecución del fin. Básicamente los recursossoftware que se necesitan en una red de transmisión de datos se aúnan en losprotocolos de comunicaciones, los cuales constituyen las bases "dialécticas"sobre las cuales se realizan las comunicaciones de datos entre los diferentesequipos que pueden estar conectados a la red.CONMUTACION EN TRANSMISION DE DATOSEn las redes de transmisión de datos se integran como elementosfundamentales los equipos de conmutación existentes. Las técnicas deconmutación que suelen utilizarse en las redes de transmisión de datos sonbásicamente tres: Conmutación de Circuitos, Conmutación de Mensajes yConmutación de Paquetes.Conmutación de Circuitos.Esta técnica permite que el terminal emisor se una físicamente al terminalreceptor mediante un circuito único y especifico que solo pertenece a esaunión. El circuito se establece completamente antes del inicio de lacomunicación y queda libre cuando uno de los terminales involucrados en lacomunicación la da por finalizada.El principal inconveniente de la conmutación de circuitos es la escasarentabilidad que se obtiene de los circuitos en el caso de que en el proceso deintercambio de información entre los terminales se introduzcan pausas detransmisión motivadas por cualquier circunstancia como, por ejemplo, laconsulta a una base de datos o la ejecución en interactivo de cualquierprograma o utilidad. Para mejorar la rentabilidad de las líneas se multiplexamas de una comunicación por línea. La multiplexación es el procedimiento porle cual un circuito transporta mas de una señal, cada una en una localizaciónindividualizada que constituye su canal. El sistema desmultiplexor es le quepermite distinguir las diferentes señales originales.
  10. 10. Conmutación de Mensajes.El mensaje es una unidad lógica de datos de usuario, de datos de control o deambos que el terminal emisor envía al receptor.El mensaje consta de los siguientes elementos llamados campos:• Datos del usuario. Depositados por el interesado.• Caracteres SYN. (Caracteres de Sincronía).• Campos de dirección. Indican el destinatario de la información.• Caracteres de control de comunicación.• Caracteres de control de errores.Además de los campos citados, el mensaje puede contener una cabecera queayuda a la identificación de sus parámetros (dirección de destino, enviante,canal a usar, etc.).La conmutación de mensajes se basa en el envío de mensaje que el terminalemisor desea transmitir al terminal receptor aun nodo o centro de conmutaciónen el que el mensaje es almacenado y posteriormente enviado al terminalreceptor o a otro nodo de conmutación intermedio, si es necesario. Este tipo deconmutación siempre conlleva el almacenamiento y posterior envío delmensaje lo que origina que sea imposible transmitir el mensaje al nodosiguiente hasta la completa recepción del mismo en el nodo precedente.El tipo de funcionamiento hace necesaria las existencias de memorias demasas intermedias en los nodos de conmutación para almacenar la informaciónhasta que ésta sea transferida al siguiente nodo. Así mismo se incorpora losmedios necesarios para la detección de mensajes erróneos y para solicitar larepetición de los mismos al nodo precedente.A los mensajes se les une en origen una cabecera que indica el destino de, losmismos para que puedan ser correctamente entregados. Los nodos soncomputadoras encargadas del almacenamiento y posterior retransmisión de losmensajes hacia su destino, con lo que esta técnica resulta atractiva endeterminadas condiciones.
  11. 11. La conmutación de mensajes presenta como ventaja relevante la posibilidad depoder transmitir un mismo mensaje a todos los nodos de la red, lo que resultamuy beneficioso en ciertas condiciones.Conmutación de Paquetes.La conmutación de paquetes surge intentando optimizar la utilización de lacapacidad de las líneas de transmisión existentes. Para ello seria necesariodisponer de un método de conmutación que proporcionara la capacidad detransmisión en tiempo real de la conmutación de circuitos y la capacidad dedireccionamiento de la conmutación de mensajes.Esta se basa en la división de la información que entrega a la red el usuarioemisor en paquetes del mismo tamaño que generalmente oscila entre mil y dosmil bits.Los paquetes poseen una estructura tipificada y, dependiendo del uso que lared haga de ellos, contienen información de enlace o información de usuario.La estructura global de los paquetes en los que es dividida la información secompone a su vez de varias entidades individuales llamadas campos. Cadauno de los campos posee su misión específica.El campo indicador (Flag) tiene una longitud de ocho Bits y su misión es la deindicar el comienzo y el final del paquete.El campo dirección (Address) indica cual es el sentido en el que la informacióndebe progresar dentro de la red. Su longitud es de ocho Bits.El campo de secuencia de verificación de trama (Frame Checking Secuence)es el encargado de servir como referencia para comprobar la correctatransmisión del paquete. Su longitud es de 16 Bits.El campo de información posee una longitud indeterminada, aunque sujeta aunos márgenes superiores, y es el contiene la información que el usuarioemisor desea intercambiar con el receptor. Además este campo incluye otrostipos de datos que son necesarios para el proceso global de la comunicacióncomo el numero del canal lógico que se esta empleando, el numero de ordendentro del mensaje total, etc.
  12. 12. Cuando el número de direcciones de una red es elevado (muchos usuarios conectados a la misma) los campos de direcciones serían enormes, lo que influiría en el rendimiento de la red para transmitir información útil, desde el punto de vista del usuario. Para remediar la situación el emisor envía un paquete de llamada a la red en el cual tan solo va la dirección del destinatario. La red le contesta con otro paquete en el que se le da al emisor la dirección abreviada del destinatario (generalmente se le da el numero de canal lógico a usar o el circuito virtual que debe usar la red para llegar hasta el receptor) que es la incluida en el proceso normal de comunicaciones. La conmutación de paquetes es el método de conmutación que se emplea con mayor profusión hoy día en las redes de datos publicas. Esta presenta ventajas que soportan su creciente utilización en transmisión de datos. Entre ellas se citan especialmente la gran flexibilidad y rentabilidad en las líneas que se logran gracias al encaminamiento alternativo que proporcionas esta técnica. Frente a la conmutación de mensajes, al poder enviarse los paquetes independientemente unos de otros y al enviarlos al nodo a medida que van llegando, se consigue una gran mejora en el tiempo de entrega que llega a ser casi en tiempo real. De otra parte los paquetes contienen trozos pequeños de información, lo que hace mucho más fácil la detección de errores y la petición de repetición; además, en caso de la perdida de uno de ellos la información no queda totalmente irreconocible. Funcionamiento: En origen la voz se digitaliza, se comprime y se encapsula sobre el protocolo TCP/IP (el usado en Internet). En destino se hace la operación contraria. Casos aplicativos respecto a su utilización: Caso 1: Los dos polos de comunicación poseen un teléfono IP Un teléfono IP que permite realizar llamadas telefónicas utilizando Internet o cualquier red IP. minoriza en gran cantidad los gastos telefónicos utilizando los servicios proporcionados por la ISP.o Sin necesidad de ordenador.o Sin cambiar de numero de teléfono.
  13. 13. o Posibilidad de transferir llamadas.o Comunicación Simultánea de Voz / datos. Con esta solución generalmente el coste de las llamadas telefónicas es CERO. Caso 2: Uno de los interlocutores no tiene un teléfono IP En los casos en los que su interlocutor no disponga de un equipo, teléfono o gateway IP, podrá contactar con su interlocutor utilizando los servicios de red ,este recibirá la llamada en un teléfono estándar. En este caso las tarifas telefónicas tienen un ahorro de hasta el 90% caso 3: cuando el usuario posee teléfonos estándar En el caso de que el usuario disponga de teléfonos estándar, podrá establecer las llamadas telefónicas conectándolos a un gateway IP . En los casos en los que su interlocutor no disponga de un equipo, teléfono o gateway IP, podrá contactar con su interlocutor utilizando los servicios de red, este recibirá la llamada en un teléfono estándar. En este caso las tarifas telefónicas tienen un ahorro de hasta el 90%
  14. 14. Caso 4: el usuario posee una centralita telefónicaEn el caso de que el cliente disponga de una centralita podrá aprovechar lainversión integrándola en la solución general de telefonía IPCaso 5: sistema constituido
  15. 15. Redes TelefónicasComunicación, proceso de transmisión y recepción de ideas, información ymensajes. En los últimos 150 años, y en especial en las dos últimas décadas,la reducción de los tiempos de transmisión de la información a distancia y deacceso a la información ha supuesto uno de los retos esenciales de nuestrasociedad. La comunicación actual entre dos personas es el resultado demúltiples métodos de expresión desarrollados durante siglos. Los gestos, eldesarrollo del lenguaje y la necesidad de realizar acciones conjuntas tienenaquí un papel importante.Elementos básicos de la comunicación: 1. Transmisor 2. Receptor 3. Mensaje 4. MedioRed:Conjunto de elementos conectados entre si por medio de uno o mas nodosRed de Comunicaciones:Conjunto de elementos conectados entre si en uno o mas nodos capaz derecibir / transmitir información, compartir recursos y dar servicio a usuarios.Las redes que permiten todo esto son equipos avanzados y complejos. Sueficacia se basa en la confluencia de muy diversos componentes. El diseño eimplantación de una red mundial de comunicaciones es uno de los grandes‘milagros tecnológicos’ de las últimas décadas.Hasta hace poco, la mayoría de las computadoras disponían de sus propiasinterfaces y presentaban su estructura particular. Un equipo podía comunicarsecon otro de su misma familia, pero tenía grandes dificultades para hacerlo conun extraño. Sólo los más privilegiados disponían del tiempo, conocimientos yequipos necesarios para extraer de diferentes recursos informáticos aquelloque necesitaban.En la década de 1990, el nivel de concordancia entre las diferentescomputadoras alcanzó el punto en que podían interconectarse de forma eficaz,
  16. 16. lo que le permite a cualquiera sacar provecho de un equipo remoto. Losprincipales componentes de este proceso son los sistemas cliente/servidor, latecnología de objetos y los sistemas abiertos.En la práctica, el concepto de sistema abierto se traduce en desvincular todoslos componentes de un sistema y utilizar estructuras análogas en todos losdemás. Esto conlleva una mezcla de normas (que indican a los fabricantes loque deberían hacer) y de asociaciones (grupos de entidades afines que lesayudan a realizarlo). El efecto final es que sean capaces de hablar entre sí.Elementos de una red de comunicaciones: 1. Fuente 2. Transmisor 3. Destino 4. Receptor 5. Medio de transmisión 6. Mensaje 7. InterfazTopología:Topología, rama de las matemáticas que estudia ciertas propiedades de lasfiguras geométricas. El término topología fue usado por primera vez en 1930por el matemático Solomon Lefschetz. Generalmente ha sido clasificada dentrode la geometría, se la llama a menudo geometría de la cinta elástica, de lalámina elástica o del espacio elástico, pues se preocupa de aquellaspropiedades de las figuras geométricas del espacio que no varían cuando elespacio se dobla, da la vuelta, estira o deforma de alguna manera.Las topologías más corrientes para organizar las computadoras de una red sonlas de punto a punto, de bus, en estrella y en anillo. La topología de punto apunto es la más sencilla, y está formada por dos ordenadores conectados entresí. La topología de bus consta de una única conexión a la que están unidosvarios ordenadores. Todas las computadoras unidas a esta conexión únicareciben todas las señales transmitidas por cualquier computadora conectada.La topología en estrella conecta varios ordenadores con un elementodispositivo central llamado hub. El hub puede ser pasivo y transmitir cualquier
  17. 17. entrada recibida a todos los ordenadores —de forma semejante a la topologíade bus— o ser activo, en cuyo caso envía selectivamente las entradas aordenadores de destino determinados. La topología en anillo utiliza conexionesmúltiples para formar un círculo de computadoras. Cada conexión transportainformación en un único sentido. La información avanza por el anillo de formasecuencial desde su origen hasta su destino.Bus:Red en bus, en informática, una topología (configuración) de la red de árealocal en la que todos los nodos están conectados a la línea principal decomunicaciones (bus). En una red en bus, cada nodo supervisa la actividad dela línea. Los mensajes son detectados por todos los nodos, aunque aceptadossólo por el nodo o los nodos hacia los que van dirigidos. Como una red en busse basa en una "autopista" de datos común, un nodo averiado sencillamentedeja de comunicarse; esto no interrumpe la operación, como podría ocurrir enuna red en anillo, en la que los mensajes pasan de un nodo al siguiente. Paraevitar las colisiones que se producen al intentar dos o más nodos utilizar lalínea al mismo tiempo, las redes en bus suelen utilizar detección de colisiones,o paso de señales, para regular el tráfico.Estrella:Red en estrella, en informática, red de área local en la cual cada dispositivo,denominado nodo, está conectado a un ordenador o computadora central conuna configuración (topología) en forma de estrella. Normalmente, es una redque se compone de un dispositivo central (el hub) y un conjunto de terminalesconectados. En una red en estrella, los mensajes pasan directamente desde unnodo al hub, el cual gestiona la redistribución de la información a los demásnodos. La fiabilidad de una red en estrella se basa en que un nodo puede fallarsin que ello afecte a los demás nodos de la red. No obstante, su punto débil esque un fallo en el hub provoca irremediablemente la caída de toda la red. Dadoque cada nodo está conectado al hub por un cable independiente, los costos decableado pueden ser elevados.Anillo:Red en anillo, en informática, red de área local en la que los dispositivos,nodos, están conectados en un bucle cerrado o anillo. Los mensajes en una
  18. 18. red de anillo pasan de un nodo a otro en una dirección concreta. A medida queun mensaje viaja a través del anillo, cada nodo examina la dirección de destinoadjunta al mensaje. Si la dirección coincide con la del nodo, éste acepta elmensaje. En caso contrario regenerará la señal y pasará el mensaje alsiguiente nodo dentro del bucle. Esta regeneración permite a una red en anillocubrir distancias superiores a las redes en estrella o redes en bus. Puedeincluirse en su diseño una forma de puentear cualquier nodo defectuoso ovacante. Sin embargo, dado que es un bucle cerrado, es difícil agregar nuevosnodos.Arquitectura:Las computadoras se comunican por medio de redes. La red más sencilla esuna conexión directa entre dos computadoras. Sin embargo, también puedenconectarse a través de grandes redes que permiten a los usuarios intercambiardatos, comunicarse mediante correo electrónico y compartir recursos, porejemplo, impresoras.Las computadoras pueden conectarse de distintas formas. En unaconfiguración en anillo, los datos se transmiten a lo largo del anillo, y cadacomputadora examina los datos para determinar si van dirigidos a ella. Si no esasí, los transmite a la siguiente computadora del anillo. Este proceso se repitehasta que los datos llegan a su destino. Una red en anillo permite latransmisión simultánea de múltiples mensajes, pero como varias computadorascomprueban cada mensaje, la transmisión de datos resulta más lenta.En una configuración de bus, los ordenadores están conectados a través de unúnico conjunto de cables denominado bus. Un ordenador envía datos a otrotransmitiendo a través del bus la dirección del receptor y los datos. Todos losordenadores de la red examinan la dirección simultáneamente, y el indicadocomo receptor acepta los datos. A diferencia de una red en anillo, una red debus permite que un ordenador envíe directamente datos a otro. Sin embargo,en cada momento sólo puede transmitir datos una de las computadoras, y lasdemás tienen que esperar para enviar sus mensajes.En una configuración en estrella, los ordenadores están conectados con unelemento integrador llamado hub. Las computadoras de la red envían ladirección del receptor y los datos al hub, que conecta directamente los
  19. 19. ordenadores emisor y receptor. Una red en estrella permite enviarsimultáneamente múltiples mensajes, pero es más costosa porque emplea undispositivo adicional —el hub— para dirigir los datos.Medios de Transmisión:Fibra Óptica:Fibra óptica, fibra o varilla de vidrio —u otro material transparente con un índicede refracción alto— que se emplea para transmitir luz. Cuando la luz entra poruno de los extremos de la fibra, se transmite con muy pocas pérdidas inclusoaunque la fibra esté curvada.El principio en que se basa la transmisión de luz por la fibra es la reflexióninterna total; la luz que viaja por el centro o núcleo de la fibra incide sobre lasuperficie externa con un ángulo mayor que el ángulo crítico (ver Óptica), deforma que toda la luz se refleja sin pérdidas hacia el interior de la fibra. Así, laluz puede transmitirse a larga distancia reflejándose miles de veces. Para evitarpérdidas por dispersión de luz debida a impurezas de la superficie de la fibra, elnúcleo de la fibra óptica está recubierto por una capa de vidrio con un índice derefracción mucho menor; las reflexiones se producen en la superficie quesepara la fibra de vidrio y el recubrimiento.La aplicación más sencilla de las fibras ópticas es la transmisión de luz alugares que serían difíciles de iluminar de otro modo, como la cavidadperforada por la turbina de un dentista. También pueden emplearse paratransmitir imágenes; en este caso se utilizan haces de varios miles de fibrasmuy finas, situadas exactamente una al lado de la otra y ópticamente pulidasen sus extremos. Cada punto de la imagen proyectada sobre un extremo delhaz se reproduce en el otro extremo, con lo que se reconstruye la imagen, quepuede ser observada a través de una lupa. La transmisión de imágenes seutiliza mucho en instrumentos médicos para examinar el interior del cuerpohumano y para efectuar cirugía con láser, en sistemas de reproducciónmediante facsímil y fotocomposición, en gráficos de ordenador o computadoray en muchas otras aplicaciones.Las fibras ópticas también se emplean en una amplia variedad de sensores,que van desde termómetros hasta giroscopios. Su potencial de aplicación eneste campo casi no tiene límites, porque la luz transmitida a través de las fibras
  20. 20. es sensible a numerosos cambios ambientales, entre ellos la presión, las ondasde sonido y la deformación, además del calor y el movimiento. Las fibraspueden resultar especialmente útiles cuando los efectos eléctricos podríanhacer que un cable convencional resultara inútil, impreciso o incluso peligroso.También se han desarrollado fibras que transmiten rayos láser de alta potenciapara cortar y taladrar materiales.La fibra óptica se emplea cada vez más en la comunicación, debido a que lasondas de luz tienen una frecuencia alta y la capacidad de una señal paratransportar información aumenta con la frecuencia. En las redes decomunicaciones se emplean sistemas de láser con fibra óptica. Hoy funcionanmuchas redes de fibra para comunicación a larga distancia, que proporcionanconexiones transcontinentales y transoceánicas. Una ventaja de los sistemasde fibra óptica es la gran distancia que puede recorrer una señal antes denecesitar un repetidor para recuperar su intensidad. En la actualidad, losrepetidores de fibra óptica están separados entre sí unos 100 km, frente aaproximadamente 1,5 km en los sistemas eléctricos. Los amplificadores defibra óptica recientemente desarrollados pueden aumentar todavía más estadistancia.Otra aplicación cada vez más extendida de la fibra óptica son las redes de árealocal. Al contrario que las comunicaciones de larga distancia, estos sistemasconectan a una serie de abonados locales con equipos centralizados comoordenadores (computadoras) o impresoras. Este sistema aumenta elrendimiento de los equipos y permite fácilmente la incorporación a la red denuevos usuarios. El desarrollo de nuevos componentes electro-ópticos y deóptica integrada aumentará aún más la capacidad de los sistemas de fibra.Cable Coaxial:Cable coaxial, tipo de cable formado por dos conductores cilíndricos de cobre oaluminio. El interior es macizo y está rodeado por otro cilindro que es hueco;entre ambos hay un material aislante, inyectado de forma continua, en espiral,o discontinua, formando anillas. El conjunto tiene una estructura concéntrica yestá blindado con un cable trenzado, normalmente de plomo, para minimizarlas interferencias eléctricas y de radiofrecuencias.
  21. 21. Este tipo de cable es el que se utiliza en las instalaciones de televisión porcable y también es frecuente emplearlo para conectar ordenadores ocomputadoras en red. En la transmisión de datos se usa una variante del cablecoaxial, el cable twinaxial, formado por dos conductores paralelos dentro de uncilindro conductor exterior y con un aislante entre ambos.La velocidad de transmisión del cable coaxial, unos 300 Mbps (millones de bitspor segundo), es mayor que la del cable de pares, unos 10 Mbps, pero menorque la de la fibra óptica, unos 2.000 Mbps.Par de cobre:Cable eléctrico, medio compuesto por uno o más conductores eléctricos,cubiertos por un aislante y, en ocasiones, por un revestimiento o vainaprotectora, utilizado para transmitir energía eléctrica o los impulsos de unsistema de comunicaciones eléctrico.Para la transmisión de energía eléctrica en los circuitos de alta tensión seutilizan cables de tres alambres revestidos de plomo y rellenados con aceitebajo presión. Las líneas de distribución secundarias suelen utilizar cablesaislados de un solo conductor. En el cableado eléctrico residencial se emplea elcable B-X. Este tipo de cable contiene dos conductores aislados, rodeados decapas de aislante adicionales cubiertas con una banda metálica enrolladahelicoidalmente para su protección. El cable de encendido utilizado paratransportar corriente de alta tensión a las bujías de un motor de combustióninterna es un cable monoconductor. Está cubierto de tela impregnada en lacapara aislarlo.En los sistemas de comunicaciones, los cables suelen consistir en numerosospares de alambres aislados con papel y rodeados de un revestimiento deplomo. Los pares de cables individuales están entrelazados para reducir almínimo la interferencia inducida con otros circuitos del mismo cable. Para evitarla interferencia eléctrica de circuitos externos, los cables utilizados en latransmisión de radio suelen estar blindados con una cobertura de trenzametálica, conectada a tierra. El desarrollo del cable coaxial representó unimportante avance en el campo de las comunicaciones. Este tipo de cable estáformado por varios tubos de cobre, cada uno de los cuales contiene un alambreconductor que pasa por su centro. El cable íntegro está blindado en plomo y,
  22. 22. por lo general, se rellena con nitrógeno bajo presión para impedir la corrosión.Como el cable coaxial tiene una amplia gama de frecuencias, es muy apreciadoen la transmisión de telefonía portadora de corrienteRed Telefónica:La red telefónica es la de mayor cobertura geográfica, la que mayor número deusuarios tiene, y ocasionalmente se ha afirmado que es "el sistema máscomplejo del que dispone la humanidad". Permite establecer una llamada entredos usuarios en cualquier parte del planeta de manera distribuida, automática,prácticamente instantánea. Este es el ejemplo más importante de una red conconmutación de circuitos.Una llamada iniciada por el usuario origen llega a la red por medio de un canalde muy baja capacidad, el canal de acceso, dedicado precisamente a eseusuario denominado línea de abonado. En un extremo de la línea de abonadose encuentra el aparato terminal del usuario (teléfono o fax) y el otro estáconectado al primer nodo de la red, que en este caso se llamó central local. Lafunción de una central consiste en identificar en el número seleccionado, lacentral a la cual está conectado el usuario destino y enrutar la llamada haciadicha central, con el objeto que ésta le indique al usuario destino, por medio deuna señal de timbre, que tiene una llamada. Al identificar la ubicación deldestino reserva una trayectoria entre ambos usuarios para poder iniciar laconversación. La trayectoria o ruta no siempre es la misma en llamadasconsecutivas, ya que ésta depende de la disponibilidad instantánea de canalesentre las distintas centrales.Existen 2 tipos de redes telefónicas, las redes publicas que a su vez se dividenen red publica móvil y red publica fija. Y también existen las redes telefónicasprivadas que están básicamente formadas por un conmutador.Las redes telefónicas publicas fijas, están formados por diferentes tipos decentrales, que se utilizan según el tipo de llamada realizada por el usuarios.Éstas son: 1. CCA – Central con Capacidad de Usuario 2. CCE – Central con Capacidad de Enlace 3. CTU – Central de Transito Urbano 4. CTI – Central de Transito Internacional
  23. 23. 5. CI – Central Internacional 6. CM – Central MundialEs evidente que por la dispersión geográfica de la red telefónica y de sususuarios existen varias centrales locales, las cuales están enlazadas entre sípor medio de canales de mayor capacidad, de manera que cuando ocurransituaciones de alto tráfico no haya un bloqueo entre las centrales. Existe unajerarquía entre las diferentes centrales que les permite a cada una de ellasenrutar las llamadas de acuerdo con los tráficos que se presenten.Los enlaces entre los abonados y las centrales locales son normalmente cablesde cobre, pero las centrales pueden comunicarse entre sí por medio de enlacesde cable coaxial, de fibras ópticas o de canales de microondas. En caso deenlaces entre centrales ubicadas en diferentes ciudades se usan cables defibras ópticas y enlaces satelitales, dependiendo de la distancia que se deseecubrir. Como las necesidades de manejo de tráfico de los canales que enlazancentrales de los diferentes niveles jerárquicos aumentan conforme incrementael nivel jerárquico, también las capacidades de los mismos deben ser mayoresen la misma medida; de otra manera, aunque el usuario pudiese tener acceso ala red por medio de su línea de abonado conectada a una central local, suintento de llamada sería bloqueado por no poder establecerse un enlacecompleto hacia la ubicación del usuario destino (evidentemente cuando elusuario destino está haciendo otra llamada, al llegar la solicitud de conexión asu central local, ésta detecta el hecho y envía de regreso una señal que generala señal de "ocupado").La red telefónica está organizada de manera jerárquica. El nivel más bajo (lascentrales locales) está formado por el conjunto de nodos a los cuales estánconectados los usuarios. Le siguen nodos o centrales en niveles superiores,enlazados de manera tal que entre mayor sea la jerarquía, de igual maneraserá la capacidad que los enlaza. Con esta arquitectura se proporcionan a losusuarios diferentes rutas para colocar sus llamadas, que son seleccionadas porlos mismos nodos, de acuerdo con criterios preestablecidos, tratando de queuna llamada no sea enrutada más que por aquellos nodos y canalesestrictamente indispensables para completarla (se trata de minimizar el númerode canales y nodos por los cuales pasa una llamada para mantenerlosdesocupados en la medida de lo posible).
  24. 24. Asimismo existen nodos (centrales) que permiten enrutar una llamada haciaotra localidad, ya sea dentro o fuera del país. Este tipo de centrales sedenominan centrales automáticas de larga distancia. El inicio de una llamadade larga distancia es identificado por la central por medio del primer dígito (enMéxico, un "9"), y el segundo dígito le indica el tipo de enlace (nacional ointernacional; en este último caso, le indica también el país de que se trata). Apesar de que el acceso a las centrales de larga distancia se realiza en cadapaís por medio de un código propio, éste señala, sin lugar a dudas, cuál es eldestino final de la llamada. El código de un país es independiente del queorigina la llamada.Cada una de estas centrales telefónicas, están divididas a su vez en 2 partesprincipales: 1. Parte de Control 2. Parte de ConmutaciónLa parte de control, se lleva a cabo por diferentes microprocesadores, loscuales se encargan de enrutar, direccionar, limitar y dar diferentes tipos deservicios a los usuarios.La parte de conmutación se encarga de las interconexiones necesarias en losequipos para poder realizar las llamadas.Nodos de conmutación:Los nodos son parte fundamental en cualquier red de telecomunicaciones, sonlos encargados de realizar las diversas funciones de procesamiento querequieren cada una de las señales o mensajes que circulan o transitan a travésde los enlaces de la red. Desde un punto de vista topológico, los nodosproveen los enlaces físicos entre los diversos canales que conforman la red.Los nodos de una red de telecomunicaciones son equipos (en su mayor partedigitales, aunque pueden tener alguna etapa de procesamiento analógico,como un modulador) que realizan las siguientes funciones:a) Establecimiento y verificación de un protocolo. Los nodos de la red detelecomunicaciones realizan los diferentes procesos de comunicación deacuerdo a un conjunto de reglas conocidas como protocolos; éstos se ejecutan
  25. 25. en los nodos, garantizando una comunicación exitosa entre sí, utilizando paraello, los canales que los enlazan.b) Transmisión. Existe la necesidad de hacer uso eficiente de los canales, porlo cual, en esta función, los nodos adaptan al canal, la información o losmensajes en los cuales está contenida, para su transporte eficiente y efectivo através de la red.c) Interfase. En esta función el nodo se encarga de proporcionar al canal lasseñales que serán transmitidas de acuerdo con el medio de que está formadoel canal. Esto es, si el canal es de radio, las señales deberán serelectromagnéticas a la salida del nodo, independientemente de la forma quehayan tenido a su entrada y también de que el procesamiento en el nodo hayasido por medio de señales eléctricas.d) Recuperación. Si durante una transmisión se interrumpe la posibilidad determinar exitosamente la transferencia de información de un nodo a otro, elsistema, a través de sus nodos, debe ser capaz de recuperarse y reanudar encuanto sea posible la transmisión de aquellas partes del mensaje que no fuerontransmitidas con éxito.e) Formateo. Cuando un mensaje transita a lo largo de una red, peroprincipalmente cuando existe una interconexión entre redes que manejandistintos protocolos, puede ser necesario que en los nodos se modifique elformato de los mensajes para que todos los nodos de la red (o de la conexiónde redes) puedan trabajar con éste; esto se conoce con el nombre de formateo(o, en su caso, de reformateo).f) Enrutamiento. Cuando un mensaje llega a un nodo de la red detelecomunicaciones, debe tener información acerca de los usuarios de origen ydestino; es decir, sobre el usuario que lo generó y aquel al que está destinado.Sin embargo, cada vez que el mensaje transita por un nodo y considerandoque en cada nodo hay varios enlaces conectados por los que, al menos enteoría, el mensaje podría ser enviado a cualquiera de ellos, en cada nodo sedebe tomar la decisión de cuál debe ser el siguiente nodo al que debe enviarseel mensaje para garantizar que llegue a su destino rápidamente. Este procesose denomina enrutamiento a través de la red. La selección de la ruta en cadanodo depende, entre otros factores, del número de mensajes que en cada
  26. 26. momento están en proceso de ser transmitidos a través de los diferentesenlaces de la red.g) Repetición. Existen protocolos que entre sus reglas tienen una previsión pormedio de la cual el nodo receptor detecta si ha habido algún error en latransmisión. Esto permite al nodo destino solicitar al nodo previo queretransmita el mensaje hasta que llegue sin errores y el nodo receptor pueda, asu vez, retransmitirlo al siguiente nodo.h) Direccionamiento. Un nodo requiere la capacidad de identificar direccionespara poder hacer llegar un mensaje a su destino, principalmente cuando elusuario final está conectado a otra red de telecomunicaciones.i) Control de flujo. Todo canal de comunicaciones tiene una cierta capacidad demanejar mensajes; cuando el canal está saturado no se deben enviar más pormedio de ese canal, hasta que los previamente enviados hayan sidoentregados a sus destinos.Las funciones que se han descrito, son las más importantes, por lo tanto sonlas que deben tener instrumentadas los nodos de una red compleja. Porejemplo, si una red consiste solamente en dos nodos a cada uno de los cualesestán conectados una variedad de usuarios, es evidente que no se requierenfunciones tales como direccionamiento o enrutamiento en cada uno de ellos.El valor de las telecomunicaciones es el conjunto de servicios que se ofrecenpor medio de las redes y que se ponen a disposición de los usuarios. Es decir,del tipo de comunicación que se puede establecer y del tipo de información quese puede enviar a través de éstas. Por ejemplo, a través de la red telefónica seprestan servicios de comunicación oral a personas y empresas. Entre éstosestán el servicio telefónico local (tanto residencial como comercial e industrial),el servicio de larga distancia nacional y el servicio de larga distanciainternacional, aunque en los últimos años se pueden hacer también,transmisiones de fax y de datos.Por medio de una red de televisión por cable se pueden prestar servicios dedistribución de señales de televisión a residencias en general, peroúltimamente se han iniciado servicios restringidos, como son los servicios de"pago por evento". Es posible que gracias a los avances tecnológicos endiversos campos, en un futuro no muy lejano estén interconectadas las redes
  27. 27. de telefonía con las de televisión por cable, y a través de esta interconexión losusuarios podrán explotar simultáneamente la gran capacidad de las redes decable para televisión y la gran cobertura y capacidad de procesamiento quetienen las redes telefónicas.La conmutación se puede dar de 2 formas: a. Conmutación de circuitos: en la que primero se establece la trayectoria a seguir b. Conmutación de paquetes: la cual funciona a traves de ráfagas de información.Señalización:Es la forma en que se va a comunicar el equipo 1. Señalización de línea: se da entre centrales 2. Señalización de usuario: se da entre el usuario y la central 3. Señalización de registro: se da entre centrales.La comunicación entre 2 usuarios se da de la siguiente manera:1. Cuando un abonado levanta el auricular de su aparato telefónico, la centrallo identifica y le envía una "invitación a marcar".2. La central espera a recibir el número seleccionado, para, a su vez, escogeruna ruta del usuario fuente al destino.3. Si la línea de abonado del usuario destino está ocupada, la central lo detectay le envía al usuario fuente una señal ("tono de ocupado").4. Si la línea del usuario destino no está ocupada, la central a la cual estáconectado genera una señal para indicarle al destino la presencia de unallamada.5. Al contestar la llamada el usuario destino, se suspende la generación dedichas señales.6. Al concluir la conversación, las centrales deben desconectar la llamada yponer los canales a la disposición de otro usuario, a partir de ese momento.
  28. 28. 7. Al concluir la llamada se debe contabilizar su costo para su facturación, paraser cobrado al usuario que la inició.En una red telefónica conmutada, la señalización transporta la inteligencianecesaria para que un abonado se comunique con cualquier otro de esa red.La señalización indica al switch que un abonado desea servicio, le proporcionalos datos necesarios para identificar al abonado distante que se solicite yentonces enruta debidamente la llamada a lo largo de su trayectoria.Definiciones Importantes:Tráfico cruzado.- Es el tráfico que realmente fue conducido o establecido através de las centrales.Tráfico ofrecido.- Es el volumen de tráfico demandado a la central.Congestión.- Diferencia entre tráfico ofrecido y cruzado.Para dimensionar una trayectoria se debe obtener la intensidad de tráficorepresentativo de una temporada ocupada y observando la variación de un díatípico se notará que cierto periodo de una hora es el que muestra la mayorlectura pico a pico.Tráfico telefónico.- Es la acumulación de llamadas telefónicas en un grupo decircuitos o troncales considerando tanto su duración como su cantidad.La unidad del flujo telefónico es llamadas/hora, una llamada/hora es la cantidadque representa una o más llamadas que tienen la duración agregada oacumulada de una hora. La unidad más usada en tráfico es el erlang, un erlangde intensidad de tráfico sobre un circuito determinado significa la ocupacióncontinua de tal circuito. Ejemplo: Si se tienen 10 TK (troncales) y se tienen 5erlangs, se esperaría encontrar la mitad de los circuitos ocupados en elmomento de la observación.Modulación:La modulación de la portadora para que pueda transportar impulsos se puedeefectuar a nivel bajo o alto. En el primer caso, la señal de frecuencia audio delmicrófono, con una amplificación pequeña o nula, sirve para modular la salidadel oscilador y la frecuencia modulada de la portadora se amplifica antes deconducirla a la antena; en el segundo caso, las oscilaciones de radiofrecuencia
  29. 29. y la señal de frecuencia audio se amplifican de forma independiente y lamodulación se efectúa justo antes de transmitir las oscilaciones a la antena. Laseñal se puede superponer a la portadora mediante modulación de frecuencia(FM) o de amplitud (AM).La forma más sencilla de modulación es la codificación, interrumpiendo la ondaportadora a intervalos concretos mediante una clave o conmutador para formarlos puntos y las rayas de la radiotelegrafía de onda continua.La onda portadora también se puede modular variando la amplitud de la ondasegún las variaciones de la frecuencia e intensidad de una señal sonora, talcomo una nota musical. Esta forma de modulación, AM, se utiliza en muchosservicios de radiotelefonía, incluidas las emisiones normales de radio. La AMtambién se emplea en la telefonía por onda portadora, en la que la portadoramodulada se transmite por cable, y en la transmisión de imágenes estáticas através de cable o radio.En la FM, la frecuencia de la onda portadora se varía dentro de un rangoestablecido a un ritmo equivalente a la frecuencia de una señal sonora. Estaforma de modulación, desarrollada en la década de 1930, presenta la ventajade generar señales relativamente limpias de ruidos e interferenciasprocedentes de fuentes tales como los sistemas de encendido de losautomóviles o las tormentas, que afectan en gran medida a las señales AM.Por tanto, la radiodifusión FM se efectúa en bandas de alta frecuencia (88 a108 MHz), aptas para señales grandes pero con alcance de recepción limitado.Las ondas portadoras también se pueden modular variando la fase de laportadora según la amplitud de la señal. La modulación en fase, sin embargo,ha quedado reducida a equipos especializados.El desarrollo de la técnica de transmisión de ondas continuas en pequeñosimpulsos de enorme potencia, como en el caso del radar, planteó la posibilidadde otra forma nueva de modulación, la modulación de impulsos en tiempo, enla que el espacio entre los impulsos se modifica de acuerdo con la señal.La información transportada por una onda modulada se devuelve a su formaoriginal mediante el proceso inverso, denominado demodulación o detección.Las emisiones de ondas de radio a frecuencias bajas y medias van moduladasen amplitud. Para frecuencias más altas se utilizan tanto la AM como la FM; en
  30. 30. la televisión comercial de nuestros días, por ejemplo, el sonido va por FM,mientras que las imágenes se transportan por AM. En el rango de lasfrecuencias superaltas (por encima del rango de las ultraaltas), en el que sepueden utilizar anchos de banda mayores, la imagen también se transmite porFM. En la actualidad, tanto el sonido como las imágenes se pueden enviar deforma digital a dichas frecuencias.Modulación por pulsos codificados (PCM)Puede ser descrita como un método de conversión de analógico a digital. Estaconversión está basada en tres principios: Muestreo, Cuantificación yCodificación.a) Muestreo: Consiste en tomar valores instantáneos de la señal analógica aintervalos de tiempo determinados. Se toma el doble de la frecuencia de laseñal.b) Cuantificación: Los continuos valores de amplitud de la señal muestrada sondescompuestas por un número finito de amplitudes. Las amplitudes alineadasestán divididas dentro de intervalos y todas las muestras cuyas amplitudescaen dentro de un intervalo específico son dadas por la misma amplitud desalida. Por ejemplo con una resolución de 8 bits se pueden tener 256 distintosvalores de amplitud.c) Codificación: Los procesos de muestreo y cuantificación producen unarepresentación de la señal original. Para la codificación se usa un código deinformática, tomando en cuenta que dicho código debe tener mayor capacidadde sincronización, mayor capacidad para la detección de errores y mayorinmunidad al ruido. Esta etapa usa un CODEC (codificador - decodificador).La modulación tipoPCM se usa extensivamente en la telefonía digital (en losSPC, Storage Program Control que usan el multiplexeo por división de tiempo,TDM). Se nombra a un canal de 64 kbps como un Clear Channel o un TollQuality. Sin embargo se suele usar velocidades de 32, 16, 8 y hasta 4 kbpspara meter dos, cuatro, ocho y hasta 16 conversaciones telefónicas en un solocanal de 64 kbps.
  31. 31. Multiplexaje:Técnica utilizada en comunicaciones y operaciones de entrada y salida paratransmitir simultáneamente a través de un único canal o una sola línea variasseñales diferentes. Para mantener la integridad de cada una de las señales a lolargo del canal, el multiplexado permite separarlas por tiempo, espacio ofrecuencia. El dispositivo utilizado para combinar las señales se denominamultiplexor.TDM Time Division MultiplexingEs la intercalación en tiempo de muestras de diferentes fuentes de tal formaque la información de esas fuentes sea transmitida en serie sobre un mismocanal de comunicación. Es el método de combinar diversas señales mostradasen una secuencia definida.Para multiplexar canales de audio se usan MUX estáticos o estadísticos. Losprimeros asignan un tiempo determinado a cada canal, aún y cuando no esténen uso. Los estadísticos, por el contrario, sólo asignan tiempo a los canalesque se encuentran en uso. Se suelen multiplexar 30 canales de voz (64 kbps),reservando 2 canales para señalización y control, en un canal de 2048 Mbps.TELEFONÍA CELULAR:Funcionamiento del sistemaLa telefonía móvil celular se basa en un sistema de áreas de transmisión,células, que abarcan áreas comprendidas entre 1,5 y 5 km, dentro de lascuales existen una o varias estaciones repetidoras, que trabajan con unadeterminada frecuencia, que debe ser diferente de las células circundantes. Elteléfono móvil envía la señal, que es recibida por la estación y remitida a travésde la red al destinatario; conforme se desplaza el usuario, también se conmutala célula receptora, variando la frecuencia de la onda herciana que da soporte ala transmisión. Según los sistemas, la señal enviará datos secuencialmente opor paquetes, bien como tales o comprimidos y encriptados.Sistemas digitalesEn la actualidad, la mayoría de los sistemas de telefonía celular empleansistemas digitales, que han sustituido a los analógicos de primera generación
  32. 32. (1G); estos sistemas fueron introducidos en España en 1990 (MoviLine de lacompañía Telefónica). El primer sistema digital europeo (GSM de GlobalSystem for Mobile Communication), conocido vulgarmente como sistemacelular de segunda generación (2G), se comenzó a implantar en 1992, y en1995 operó por primera vez en España; con él se puso en marcha el sistemade transmisión de mensajes cortos de texto, SMS (Short Messaging Service), yel acceso a Internet mediante la tecnología WAP (Wireless ApplicationProtocol). Ya en 2000 en Europa y en 2002 en Estados Unidos, comenzaron acomercializarse los sistemas dotados con GPRS (General Packet RadioService, servicio general de radio mediante paquetes de información); se leconoce como sistema de telefonía 2,5G, una tecnología intermedia entre lossistemas de segunda y tercera generación. Entre sus novedades destaca laposibilidad de recepción y envío continuo de grupos de datos mediante elprotocolo IP (Internet Protocol), que mejora sustancialmente la navegación através de la red y el poder superar el límite de 160 caracteres en los SMS, a lavez que permite enviar y recibir imágenes y elementos multimedia.Los sistemas de tercera generación (3G), explotados comercialmente en Japóndesde 2001 por parte de la NTT DoCoMo, han sufrido repetidos aplazamientospor problemas tecnológicos y logísticos en todo el mundo, lo que ha retrasadosustancialmente su comercialización. En Europa y parte de Asia se ha optadoen 2000 por el sistema UMTS (Universal Mobile Communication Service,servicio móvil universal para comunicaciones), y en Estados Unidos y parte deAsia y América, por el denominado sistema CDMA-2000; ambos forman partedel IMT-2000, un estándar de la International Telecommunications Union (ITU),con sede en Ginebra, Suiza. Los sistemas 3G se apoyan fundamentalmente endos estándares, el CDMA-2000 (Code Division Multiple Access 2000) y W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), y otros propietarios deciertos operadores, como el del antes citado NTT DoCoMo, siendoincompatibles entre sí y diferenciándose en la velocidad máxima de transmisiónde datos. Los sistemas CDMA son más sencillos de implementar yproporcionan hasta tres veces mayor capacidad de transmisión; en el emisor seconvierten los datos a formato digital y se comprimen, el receptor además derecibir los paquetes de datos y decodificarlos, hace una comprobación deerrores y los reconvierte a formato de onda, en su caso, para transmisiones devoz.
  33. 33. Mensajería y multimediaCon la aparición de los sistemas digitales (telefonía de segunda generación,2G), los terminales disponen de la capacidad de enviar y recibir mensajescortos de texto (SMS), que operan de manera muy similar a los mensajes decorreo electrónico en Internet, aunque especificando como destinatario unnúmero de terminal y no un identificador de usuario. Con la aparición de lossistemas 2,5G y 3G se han implantado los servicios EMS (EnhancedMessaging Service) y MMS (Multimedia Message Service), que ofrecenmejoras en el servicio SMS básico sobre texto; así, admiten texto dedimensiones ilimitadas, inclusión de imágenes, melodías y animaciones y, en elcaso del MMS, posibilitan el envío y recepción de todo tipo de elementosmultimedia, incluidos vídeos. Para utilizar EMS y MMS se requiere,respectivamente, de terminales de telefonía móvil GPRS y UMTS u otro 3G.La integración de los teléfonos celulares con la informática móvil ha llegado endos formas diferentes: con la conectividad de los teléfonos móviles con un PDAmediante tecnologías inalámbricas, como infrarrojos o Bluetooth, y con laintegración física de ambos dispositivos en un mismo aparato, como es el casode los PocketPC Phone Edition y otros que funcionan bajo Linux o PalmLas generaciones te la telefonía celularPrimera generación (1G)La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979 y se caracterizó por seanalógica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces era muy baja,tenían baja velocidad (2400 bauds). En cuanto a la transferencia entre celdas,era muy imprecisa ya que contaban con una baja capacidad (Basadas enFDMA, Frequency Division Multiple Access) y, además, la seguridad no existía.La tecnología predominante de esta generación es AMPS (Advanced MobilePhone System).Segunda generación (2G)La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por serdigital.EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se empleaen los sistemas de telefonía celular actuales. Las tecnologías predominantes
  34. 34. son: GSM (Global System por Mobile Communications); IS-136 (conocidotambién como TIA/EIA136 o ANSI-136) y CDMA (Code Division MultipleAccess) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado enJapón.Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades deinformación más altas por voz, pero limitados en comunicación de datos. Sepueden ofrecer servicios auxiliares, como datos, fax y SMS (Short MessageService). La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles deencripción. En Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS(Personal Communication Services).Generación 2.5 GMuchos de los proveedores de servicios de telecomunicaciones se moverán alas redes 2.5G antes de entrar masivamente a la 3. La tecnología 2.5G es másrápida, y más económica para actualizar a 3G.La generación 2.5G ofrece características extendidas, ya que cuenta con máscapacidades adicionales que los sistemas 2G, como: GPRS (General PacketRadio System), HSCSD (High Speed Circuit Switched), EDGE (Enhanced DataRates for Global Evolution), IS-136B e IS-95Bm ebtre otros. Los carrierseuropeos y estadounidenses se moverán a 2.5G en el 2001. Mientras queJapón irá directo de 2G a 3G también en el 2001.Tercera generación 3G.La 3G se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datos con accesoinalámbrico a Internet; en otras palabras, es apta para aplicaciones multimediay altas transmisiones de datos.Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan altas velocidades deinformación y están enfocados para aplicaciones más allá de la voz como audio(mp3), video en movimiento, videoconferencia y acceso rápido a Internet, sólopor nombrar algunos. Se espera que las redes 3G empiecen a operar en el2001 en Japón, por NTT DoCoMo; en Europa y parte de Asia en el 2002,posteriormente en Estados Unidos y otros países.Asimismo, en un futuro próximo los sistemas 3G alcanzarán velocidades dehasta 384 kbps, permitiendo una movilidad total a usuarios, viajando a 120
  35. 35. kilómetros por hora en ambientes exteriores. También alcanzará una velocidadmáxima de 2 Mbps, permitiendo una movilidad limitada a usuarios, caminandoa menos de 10 kilómetros por hora en ambientes estacionarios de cortoalcance o en interiores.En relación a las predicciones sobre la cantidad de usuarios que podríaalbergar 3G, The Yanlee Gropu anticipa que en el 2004 habrá más de 1,150millones en el mundo, comparados con los 700 millones que hubo en el 2000.Dichas cifras nos anticipan un gran número de capital involucrado en latelefonía inalámbrica, lo que con mayor razón las compañías fabricantes detecnología, así como los proveedores de servicios de telecomunicacionesestarán dispuestos a invertir su capital en esta nueva aventura llamada 3G.Señal: energía física que soporta la información, transportándola a través delcanal. La más usada es la señal electromagnética (telégrafo, teléfono, radio,televisión...)Señales:• Analógicas: representan una gama de valores cuya variación se produce de forma continua• Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior- Digitales: Su variación es discontínua. Sus valores tienen forma de impulsos,cada uno de los cuales representa un dígito 0 y 1.Velocidad de transmisión: cantidad de señales que pueden transmitirse en unintervalo de tiempo. la unidad es el bit por segundo (bps) o baudio.Ancho de banda: gama de frecuencias que pueden transmitirse por canal,comprendidas entre unos límtes superior e inferior. banda estrecha: bajas velocidades de transmisión (líneastelegráficas) banda de voz: un poco más ancha. usadas para la voz banda ancha: grandes volúmenes de datos a altas velocidades.cables coaxiales.
  36. 36. Distorsión: ruido, alteraciones que sufre la señal portadora (propiedadeseléctricas, vibraciones, etc). la señal también suele disminuir. soluciones:disminuir la velocidad, aumentar la potencia.Direccionabilidad: capacidad para desplazar datos en varias direcciones.- Simplex: flujo de datos sólo en un sentido. ejemplo: ratón ----> ordenador- Semidúplex (half duplex): transmisión en ambos sentidos, pero nosimultáneamente. Primero transmite uno y después el otro.- Dúplex (full duplex): o llamada también "bidireccional". se transmiten datos enambas direcciones simultánea e independientemente. ordenador - módemDisposición: forma en la cual están conectados mediante un canal detransmisión los distintos puntos que se pretende comunicar.Canales punto a punto: Conexión directa entre 2 estaciones:Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"Canales multipunto: Conexión de más de 2 estaciones. Una controla elfuncionamiento de las demás.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"Tipo de flujo de datos:Transmisión en paralelo (centronics): todos los bits que componen un carácterse envían simultáneamente con un circuito físico para cada uno. Ejemplo: laimpresora.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"Transmisión en serie: una sola línea contiene los bits enviados. Se emplea enlargas distancias. Los bits de control y sincronización están intercambiados. Esnecesario discernir cuando comienza la transmisión y cuando termina. Hay dosformas de transmitir los caracteres en serie:Transmisión síncrona:- se usa para gran velocidad- los datos se transmiten a velocidad constante
  37. 37. - no son necesarios los bits de comienzo y fin de caracter- los caracteres se almacenan en un búffer hasta que está completo, momentoen que la información es enviada rápidamente.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"Transmisión asíncrona:- llamada también start-stop, cada grupo de bits va precedido y seguido por bitsde control. El bit de arranque suele ser 0. Se utiliza en sistemas que funcionensimultáneamente y a baja velocidad.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar"Modem y sus aplicacionesInicialmente del término inglés modem, es un acrónimo de‘modulador/demodulador’. Se trata de un equipo, externo o interno (tarjetamódem), utilizado para la comunicación de computadoras a través de líneasanalógicas de transmisión de voz y/o datos. El módem convierte las señalesdigitales del emisor en otras analógicas, susceptibles de ser enviadas por lalínea de teléfono a la que deben estar conectados el emisor y el receptor.Cuando la señal llega a su destino, otro módem se encarga de reconstruir laseñal digital primitiva, de cuyo proceso se encarga la computadora receptora.En el caso de que ambos puedan estar transmitiendo datos simultáneamenteen ambas direcciones, emitiendo y recibiendo al mismo tiempo, se dice queoperan en modo full-duplex; si sólo puede transmitir uno de ellos y el otrosimplemente actúa de receptor, el modo de operación se denomina half-duplex.En la actualidad, cualquier módem es capaz de trabajar en modo full-duplex,con diversos estándares y velocidades de emisión y recepción de datos.Para convertir una señal digital en otra analógica, el módem genera una ondaportadora y la modula en función de la señal digital. El tipo de modulacióndepende de la aplicación y de la velocidad de transmisión del módem. Unmódem de alta velocidad, por ejemplo, utiliza una combinación de modulaciónen amplitud y de modulación en fase, en la que la fase de la portadora se varíapara codificar la información digital. El proceso de recepción de la señalanalógica y su reconversión en digital se denomina demodulación. La palabramódem es una contracción de las dos funciones básicas: modulación y
  38. 38. demodulación. Además, los módems se programan para ser tolerantes aerrores; esto es, para poder comprobar la corrección de los datos recibidosmediante técnicas de control de redundancia (véase CRC) y recabar el reenvíode aquellos paquetes de información que han sufrido alteraciones en latransmisión por las líneas telefónicas.Los primeros equipos eran muy aparatosos y sólo podían transmitir datos aunos 100 bits por segundo. Los más utilizados en la actualidad en losordenadores personales transmiten y reciben la información a más de 33kilobits por segundo (33 K o 33 kbps). Hoy día casi todos incluyen funciones defax y de contestador automático de voz. Mediante sistemas de compresión dedatos se mejora su eficiencia, de manera que éstos son transmitidos enpaquetes comprimidos, que se descomprimen en el destino antes de serprocesados por la computadora receptora. Algunos de los módems másrecientes permiten, además, la simultaneidad de la comunicación de datos víamódem y el uso del teléfono de voz, todo dentro de una misma línea física.Los sistemas más avanzados de comunicación, como las líneas RDSI y ADSL,utilizan módems especiales y, en su caso, se acompañan con tarjetas de redpara la entrada en la computadora.InterfacesInterfaz, punto en el que se establece una conexión entre dos elementos, queles permite trabajar juntos. La interfaz es el medio que permite la interacciónentre esos elementos. En el campo de la informática se distinguen diversostipos de interfaces que actúan a diversos niveles, desde las interfacesclaramente visibles, que permiten a las personas comunicarse con losprogramas, hasta las imprescindibles interfaces hardware, a menudo invisibles,que conectan entre sí los dispositivos y componentes dentro de losordenadores o computadoras. Las interfaces de usuario cuentan con el diseñográfico, los comandos, mensajes y otros elementos que permiten a un usuariocomunicarse con un programa. Las microcomputadoras disponen de tres tiposbásicos de interfaces de usuario (que no necesariamente son excluyentes entresí): la interfaz de línea de comandos, reconocible por los símbolos A o C delsistema MS-DOS, que responde a los comandos introducidos por el usuario; lainterfaz controlada por menús utilizada en muchas aplicaciones (por ejemploLotus 1-2-3) ofrece al usuario una selección de comandos, permitiéndole elegir
  39. 39. uno de ellos presionando la tecla de la letra correspondiente (o unacombinación de teclas), desplazando el cursor con las teclas de dirección oapuntando con el mouse (ratón); y la interfaz gráfica de usuario, unacaracterística de los equipos Apple Macintosh y de los programas basados enventanas (como los del entorno Windows), representa visualmente losconceptos, por ejemplo un escritorio, y permite al usuario no sólo controlar lasopciones de los menús, sino también el tamaño, la posición y el contenido deuna o más ventanas o áreas de trabajo que aparezcan en pantalla.En el interior de las computadoras, donde el software funciona a niveles menosvisibles, existen otros tipos de interfaces, como las que hacen posible que losprogramas trabajen con el sistema operativo y las que permiten al sistemaoperativo trabajar con el hardware de la computadora.En hardware se entienden por interfaces las tarjetas, los conectores y otrosdispositivos con que se conectan los diversos componentes a la computadorapara permitir el intercambio de información. Existen, por ejemplo, interfacesestandarizadas para la transferencia de datos, como el RS-232-C y el SCSI,que permiten interconectar computadoras e impresoras, discos duros y otrosdispositivos.El Modelo OSILa ISO (http://www.iso.orghttp://www.iso.org) ha definido un modelo de 7 capasque describe cómo se transfiere la información desde una aplicación desoftware a través del medio de transmisión hasta una aplicación en otroelemento de la red.Capa Física.La capa física tiene que ver con el envío de bits en un medio físico detransmisión y se asegura que éstos se transmitan y reciban libres de errores.También describe los eléctricos y mecánicos asociados con el medio y losconectores así como los tiempos aprobados para enviar o recibir una señal.También especifica si el medio permite la comunicación simplex, half duplex ofull duplex.Capa de Enlace.
  40. 40. En esta capa se toman los bits que entrega la capa física y los agrupa enalgunos cientos o miles de bits para formar los frames. En este nivel se realizaun chequeo de errores y si devuelven acknowledges al emisor. La Capa deEnlace es la encargada de detectar si un frame se pierde o daña en el mediofísico. De ser éste el caso, debe de retransmitirlo, aunque en ocasiones dichaoperación provoca que un mismo frame se duplique en el destino, loa queobliga a esta capa a detectar tal anomalía y corregirla. En este nivel se decideCapa de Red.Se encarga de controlar la operación de la subred. Su tarea principal es decidircómo hacer que los paquetes lleguen a su destino dados un origen y un destinoen un formato predefinido por un protocolo. Otra función importante en estenivel es la resolución de cuellos de botella. En estos casos se pueden tenervarias rutas para dar salida a los paquetes y en base a algunos parámetros deeficiencia o disponibilidad se eligen rutas dinámicas de salida. cómo accesar elmedio físico.Capa de Transporte.La obligación de la capa de transporte es tomar datos de la capa de sesión yasegurarse que dichos datos llegan a su destino. En ocasiones los datos quevienen de la capa de sesión exceden el tamaño máximo de transmisión(Maximum Transmission Unit o MTU) de la interfaz de red, por lo cual esnecesario partirlos y enviarlos en unidades más pequeñas, lo que origina lafragmentación y ensamblado de paquetes cuyo control se realiza en esta capa.Otra función en esta capa es la de multiplexar varias conexiones que tienendiferentes capacidades de transmisión para ofrecer una velocidad detransmisión adecuada a la capa de sesión. La última labor importante de lacapa de transporte es ofrecer un mecanismo que sirva para identificar ydiferenciar las múltiples conexiones existentes, así como determinar en quémomento se inician y se terminan las conversaciones (esto es llamado controlde flujo).Capa de Sesión.Esta capa establece, administra y finaliza las sesiones de comunicación entrelas entidades de la capa de presentación. Las sesiones de comunicaciónconstan de solicitudes y respuestas de servicio que se presentan entre
  41. 41. aplicaciones ubicadas en diferentes dispositivos de red. Estas solicitudes yrespuestas están coordinadas por protocolos implementados en esta capa.Otro servicio de este nivel es la sincronización y el establecimiento de puntosde chequeo. Por ejemplo, si se hace necesario transferir un archivo muygrande entre dos nodos que tienen una alta probabilidad de sufrir una caída, eslógico pensar que una transmisión ordinaria nunca terminaría porque algúninterlocutor se caerá y se perderá la conexión. La solución es que seestablezcan cada pocos minutos un punto de chequeo de manera que si laconexión se rompe más tarde se pueda reiniciar a partir del punto de chequeo,lo cual ahorrará tiempo y permitirá tarde o temprano la terminación de latransferencia.Capa de Presentación.La capa de presentación provee servicios que permiten transmitir datos conalguna sintaxis propia para las aplicaciones o para el nodo en que se estátrabajando. Como existen computadores que interpretan sus bytes de unamanera diferente que otras (Big Endian versus Little Endian), es en esta capadonde es posible convertir los datos a un formato independiente de los nodosque intervienen en la transmisión.Capa de Aplicación.En esta capa se encuentran aplicaciones de red que permiten explotar losrecursos de otros nodos. Dicha explotación se hace, por ejemplo, a través deemulación de terminales que trabajan en un nodo remoto, interpretando unagran variedad de secuencias de caracteres de control que permiten desplegaren el terminal local los resultados, aún cuando éstos sean gráficos. Unasituación similar se da cuando se transmiten archivos de un computador quealmacena sus archivos en un formato dado a otro, que usa un formato distinto.Es posible que el programa de transferencia realice las conversionesnecesarias de manera que el archivo puede usarse inmediatamente bajoalguna aplicación.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorPROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN
  42. 42. Los protocolos son como reglas de comunicación que permiten el flujo deinformación entre computadoras distintas que manejan lenguajes distintos, porejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolosdiferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas"hablen" el mismo idioma, por tal sentido, el protocolo TCP/IP fue creado paralas comunicaciones en Internet, para que cualquier computador se conecte aInternet, es necesario que tenga instalado este protocolo de comunicaciónTCP/IPEl protocolo TCP/IP (Transmition Control Protocol/Internet Protocol) haceposible enlazar cualquier tipo de computadoras, sin importar el sistemaoperativo que usen o el fabricante. Este protocolo fue desarrolladooriginalmente por el ARPA (Advanced Research Projects Agency) delDepartamento de Defensa de los Estados Unidos. Actualmente, es posibletener una red mundial llamada Internet usando este protocolo. Este sistema deIP permite a las redes enviar correo electrónico (e-mail), transferencia dearchivos (FTP) y tener una interacción con otras computadoras (TELNET)noimportando donde estén localizadas, tan solo que sean accesibles a través deInternet. Arquitectura de Interconexión de Redes en TCP/IP Características • Protocolos de no conexión en el nivel de red. • Conmutación de paquetes entre nodos. • Protocolos de transporte con funciones de seguridad. • Conjunto común de programas de aplicación.Para entender el funcionamiento de los protocolos TCP/IP debe tenerse encuenta la arquitectura que ellos proponen para comunicar redes. Talarquitectura ve como iguales a todas las redes a conectarse, sin tomar encuenta el tamaño de ellas, ya sean locales o de cobertura amplia. Define quetodas las redes que intercambiarán información deben estar conectadas a unamisma computadora o equipo de procesamiento (dotados con dispositivos decomunicación); a tales computadoras se les denominan compuertas, pudiendorecibir otros nombres como enrutadores o puentes.
  43. 43. Direcciones IP • Longitud de 32 bits. • Identifica a las redes y a los nodos conectados a ellas. • Especifica la conexión entre redes. • Se representan mediante cuatro octetos, escritos en formato decimal, separados por puntos.Para que en una red dos computadoras puedan comunicarse entre sí ellasdeben estar identificadas con precisión Este identificador puede estar definidoen niveles bajos (identificador físico) o en niveles altos (identificador lógico) dependiendo del protocolo utilizado. TCP/IP utiliza un identificador denominadodirección Internet o dirección IP, cuya longitud es de 32 bytes. La dirección IPidentifica tanto a la red a la que pertenece una computadora como a ella mismadentro de dicha red.Clases de Direcciones IP Número de Número de Rango de Direcciones Clases Redes Nodos IPA 127 16,777,215 1.0.0.0 a la 127.0.0.0 128.0.0.0 a laB 4095 65,535 191.255.0.0 192.0.0.0 a laC 2,097,151 255 223.255.255.0Tomando tal cual está definida una dirección IP podría surgir la duda de cómoidentificar qué parte de la dirección identifica a la red y qué parte al nodo endicha red. Lo anterior se resuelve mediante la definición de las "Clases deDirecciones IP". Para clarificar lo anterior veamos que una red con direcciónclase A queda precisamente definida con el primer octeto de la dirección, la
  44. 44. clase B con los dos primeros y la C con los tres primeros octetos. Los octetosrestantes definen los nodos en la red específica.Protocolos Token PassingEstos protocolos se pueden considerar como un conjunto de líneas punto apunto simplex que interconectan nodos en un anillo, que puede ser lógico y/ofísico. Los frames se transmiten en un determinado sentido dentro del anillo ydan la vuelta completa, lo que para efectos prácticos implica que la redfunciona como un medio broadcast. Cada estación de la red puede funcionaren uno de los dos modos siguientes:Modo escucha.Cada frame que se recibe del nodo anterior se transmite al siguiente.Modo transmisión.El nodo emite un frame hacia el siguiente nodo, y paralelamente, recibe yprocesa los bits que le llegan del nodo anterior en el anillo.En un determinado momento, sólo un nodo de la red puede estar en modotransmisión, y los demás deben estar a la escucha. Si no hay tráfico en la redtodos los nodos están escuchando.Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superiorFigure: Operación del protocolo Token Passing a) Token flota libremente b)Token es capturado y se emite frame c) Frame es copiado en destino d) y e) y f)Frame es recuperado en el origen y el Token es liberadoUn protocolo token passing funciona de la siguiente manera (Figura):• Cuando ningún host desea transmitir, todos están en modo escucha y se envía por el anillo un frame especial denominado token. El token va pasando de un host a otro indefinidamente (Figura a)).• Cuando algún nodo desea transmitir debe esperar a que pase por él el token. En ese momento, se apodera de éste, típicamente convirtiendo el token en el delimitador de inicio del frame. A partir de ese momento, el
  45. 45. nodo pasa a modo transmisión y envía el frame al siguiente nodo(Figura b)).• Todos los demás hosts del anillo, incluido el destino, siguen en modo escucha, retransmitiendo el frame recibido hacia el siguiente nodo. El host destino, además de retransmitirlo, retiene una copia del frame que pasará al nivel de red para su proceso (Figura c)).• Al finalizar la vuelta, el emisor empieza a recibir su propio frame. Éste puede optar por descartarlo o compararlo con el frame enviado para verificar si la transmisión ha sido correcta Figura e)).• Cuando el nodo ha terminado de transmitir el último bit del frame pueden ocurrir dos cosas: que restaure el token en el anillo inmediatamente, o que espere hasta recibir, de la estación anterior, su frame, y sólo entonces restaure el token Figura f)). El primer modo de funcionamiento recibe un nombre especial, y se le conoce como Early Token Release.Si el emisor tiene varios frames listos para emitir puede enviarlos sin liberar eltoken, hasta consumir el tiempo máximo permitido, denominado token-holdingtime. Una vez agotados los frames que hubiera en el buffer, o el tiempopermitido el nodo restaura el token en el anillo. Bajo ninguna circunstancia unhost debe estar en modo transmisión durante un tiempo superior al token-holding time. Este protocolo genera problemas nuevos: qué pasa si se pierdeun frame? qué pasa si el nodo encargado de regenerar el token falla?. En todared token passing existe una estación monitora que se ocupa de resolver estassituaciones y garantizar el normal funcionamiento del protocolo. En caso deproblemas restaurará un token en el anillo para que el tráfico pueda seguircirculando normalmente. Cualquier estación de una red token passing estácapacitada para actuar como monitor en caso necesario. Cuando un nodo seañade a la red queda a la escucha en busca de tokens o datos. Si no detectaactividad, emite un frame de control especial denominado claim token. Si existeya un monitor éste responderá con un token a la petición. Si no, el reciénincorporado recibirá su propio claim token, momento en el cual pasará aconstituirse en monitor. Existe también un mecanismo de prioridades, el quefunciona de la siguiente manera: existen bits en el frame que permitenestablecer la prioridad de un nodo, por lo que nodos de mayor prioridad podrántomar el control del token aunque algún host, pero de menor prioridad, esté
  46. 46. transmitiendo. Una vez finalizada la transferencia, se debe devolver la prioridadque tenía al token.

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