Capa física

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    17-Dec-2014
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  • 1. OSI (Interconexin de Sistemas Abiertos) ISO (Organizacin Internacional de Estndares) Representa un modelo o arquitectura dereferencia para la comunicacin entre dos equiposterminales de datos. Est estructurado en siete niveles de capas quearrancan desde niveles inferiores a superiores. Cada capa determina un nivel de protocolos quetienen asignadas funciones y prestan servicios acapas adyacentes superiores o inferioresmediante interfaces de comunicacin.

2. En la transmisin de datos, un protocolo es un conjunto dereglas, convenciones o acuerdos que gobiernan todos losaspectos de la comunicacin de la informacin. La sintaxis de un protocolo se refiere a la estructura delformato de los datos. La semntica de un protocolo se refiere al significado decada bloque de bits. Los protocolos se estructuran en capas y niveles parafacilitar la comunicacin entre dos entidades. La temporizacin en un protocolo defines doscaractersticas: Cuando se deben enviar los datos. Con qu rapidez deben ser enviados los datos. 3. Capas Modelo OSI - ISO 4. TCP (Protocolo de Control de Transmisin)IP (Protocolo Internet)Es un conjunto de protocolos agrupados en cuatro capas. 5. Proporcionarlos medios fsicos para que la Trama debits generada en la Capa de Enlace de datos llegue aun dispositivo final o intermedio.Generar seales elctricas, pticas o de radiofrecuenciapara representar los bits de la trama.Codificar como una secuencia de seales los bits de latrama que se transmiten a travs de los diferentesmedios de transmisin.Recibir en un dispositivo final o intermedio los bits deuna trama enviados por otro dispositivo. 6. Los medios no transportan la trama como una nicaentidad sino tambin otras seales indeseables (ruido). Los medios transportan seales secuenciales, una porvez, para representar los bits que conforman la trama. Existen tres tipos bsicos de medios de red para eltransporte de los datos: Cables de cobre Fibras pticas Inalmbricos La presentacin de los bits -es decir, el tipo de seal-depende del tipo de medio. Para los medios de cable de cobre, las seales sonpatrones de pulsos elctricos. Para los medios de fibra, las seales son patrones de luz. Para los medios inalmbricos, las seales son patrones deondas electromagnticas de radiofrecuencias (RF). 7. Al igual que otras tecnologas asociadas con la Capa de Enlace de datos, las tecnologas de la capa fsica se definen por diferentes organizaciones, tales como: La Organizacin Internacional para la Estandarizacin (ISO) El Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos (IEEE) El Instituto Nacional Estadounidense de Estndares (ANSI) La Unin Internacional de Telecomunicaciones (ITU) La Asociacin de Industrias Electrnicas/Asociacin de la Industria de las Telecomunicaciones (EIA/TIA) Autoridades de las telecomunicaciones nacionales, como la Comisin Federal de Comunicaciones (FCC) en EE.UU. El grupo de trabajo de ingeniera de Internet (IETF) define los servicios y protocolos del conjunto TCP/IP en las RFC. 8. Las tecnologas definidas por estas organizaciones incluyencuatro reas de estndares de la capa fsica: Propiedades fsicas y elctricas de los medios Propiedades mecnicas (materiales, dimensiones, diagrama de pines) de los conectores Representacin de los bits por medio de las seales (codificacin) Definicin de las seales de la informacin de control Todos los componentes de hardware, como adaptadores de red (NIC, Tarjeta de interfaz de red), interfaces y conectores, material y diseo de los cables, se especifican en los estndares asociados con la capa fsica. 9. Cdigos Usados en Banda Base La codificacin en banda base debe ser considerada como una disposicin diferente de los bits de la seal on/off a fin de adaptar la misma al sistema de transmisin utilizado.Los cdigos que se utilizan son: NRZ (Non Return to Zero Level) (NRZ-L), de los cuales los ms empleados son el unipolar y el bipolar. 10. En el receptor y el transmisor se debe efectuar unmuestreo de reloj de igual frecuencia. Este cdigo no es auto sincronizante, y suprincipal ventaja es que al emplear pulsos de larga duracin requiere menor ancho de bandaque otros sistemas de codificacin que empleanpulsos ms cortos. 11. La codificacin RZ (Return to Zero) polar tienesiempre retorno a cero en la mitad del tiempo delbit lgico. Un uno lgico se representa por una tensinpositiva que siempre retorna a cero en la mitaddel tiempo de bit. Un cero lgico se representa por una tensinnegativa que siempre retorna a cero en la mitadde duracin del bit. 12. Este cdigo si es auto sincronizante debido a queel reloj (clock) del receptor queda sincronizado porla cadencia de los pulsos que llegan deltransmisor puesto que todos los bits tienen unatransicin y esto permite identificar a cada bit enuna larga cadena de unos o ceros.A la ventaja de ser auto sincronizante se lecontrapone el hecho de requerir mayor ancho debanda, pues los pulsos son de menor duracinque en otros cdigos, por ejemplo NRZ, lo cual esuna gran desventaja. 13. En este cdigo siempre hay una transicin en la mitad del intervalo deduracin de los bits. Cada transicin positiva representa un 1 y cada transicin negativarepresenta un 0. Cuando se tienen bits iguales y consecutivos se produce una transicin enel inicio del segundo bit la cual no es tenida en cuenta en el receptor almomento de decodificar, solo las transiciones separadas uniformemente enel tiempo son las que son consideradas por el receptor. En est codificacin no se tienen en cuanta los niveles de tensin sino quesolo se consideran las transiciones positivas y negativas. Esta tcnica posibilita una transicin por bit, lo cual permite autosincronismo. Se puede eliminar la componente continua si se emplean valores positivosy negativos para representar los niveles de la seal. 14. Durante la codificacin todos los bits tienen unatransicin en la mitad del intervalo de duracin de losmismos, pero solo los ceros tienen adems unatransicin en el inicio del intervalo. En la decodificacin se detecta el estado de cadaintervalo y se lo compara con el estado del intervaloanterior. Si ocurri un cambio de la seal sedecodifica un 1 en caso contrario se decodifica un 0. El cdigo Manchester diferencial tiene las mismasventajas de los cdigos Manchester con la adicin delas ventajas derivadas de la utilizacin de unaaproximacin diferencial. 15. Patrones de seales Una forma de detectar tramas es iniciar cada trama con unpatrn de seales que represente los bits que la capafsica reconoce como indicador del comienzo de unatrama. Otro patrn de bits sealizar el final de la trama.Los bits de seales que no se entraman de esta manerason ignorados por la capa fsica estndar que se utiliza. Los bits de datos vlidos deben agruparse en una trama.De lo contrario, los bits de datos se recibirn sin ningncontexto para darle significado a las capas superiores delmodelo de red. La capa de Enlace de datos, la capa fsicao ambas pueden proporcionar este mtodo de tramado. 16. Entre las ventajas de utilizar grupos de cdigos seincluyen: Reduccin del nivel de error en los bits Limitacin de la energa efectiva transmitida a losmedios Ayuda para distinguir los bits de datos de los bitsde control Mejoras en la deteccin de errores en los medios 17. En esta tcnica, 4 bits de datos se convierten en smbolosde un cdigo de 5 bits para la transmisin a travs delsistema de medios. Cada byte de datos que se transmitir se divide en cuatrobits o cuartetos y se codifica como valores de cinco bitsdenominados smbolos. Estos smbolos representan los datos que debentransmitirse al igual que el conjunto de cdigos que permitecontrolar la transmisin en los medios. Los cdigos incluyen smbolos que indican el comienzo yel final de la transmisin de una trama. Si bien este proceso genera una sobrecarga en lastransmisiones de bits, tambin incorpora caractersticasque ayudan a la transmisin de datos a velocidadessuperiores. 18. Los diferentes medios fsicos admiten latransferencia de bits a distintas velocidades. La transferencia de datos puede medirse de tresformas: Ancho de banda Rendimiento Capacidad de transferencia til 19. En otras palabras, independientemente del medio que se utilice paraconstruir la red, existen lmites para la capacidad de la red paratransportar informacin. El ancho de banda est limitado por las leyes de la fsica y por lastecnologas empleadas para colocar la informacin en los medios. Porejemplo, el ancho de banda de un mdem convencional est limitado aalrededor de 56 kpbs por las propiedades fsicas de los cablestelefnicos de par trenzado y por la tecnologa de mdems. Noobstante, las tecnologas empleadas por DSL utilizan los mismoscables telefnicos de par trenzado, y sin embargo DSL ofrece un anchode banda mucho mayor que los mdems convencionales. Estodemuestra que a veces es difcil definir los lmites impuestos por lasmismas leyes de la fsica. La fibra ptica posee el potencial fsico para proporcionar un ancho debanda prcticamente ilimitado. Aun as, el ancho de banda de la fibra ptica no se puede aprovecharen su totalidad, en tanto no s desarrollen tecnologas que aprovechentodo su potencial. 20. Es posible adquirir equipos para una red de rea local(LAN) capaz de brindar un ancho de banda casiilimitado durante un perodo extendido de tiempo. Para conexiones de red de rea amplia (WAN), casisiempre hace falta comprar el ancho de banda de unproveedor de servicios. En ambos casos, comprender el significado del anchode banda, y los cambios en su demanda a travs deltiempo, pueden ahorrarle importantes sumas dedinero a un individuo o a una empresa. Un administrador de red necesita tomar las decisionescorrectas con respecto al tipo de equipo y serviciosque debe adquirir. 21. El ancho de banda es un factor clave a la hora deanalizar el rendimiento de una red, disear nuevasredes y comprender la Internet. Un profesional de redes de computadoras debecomprender el fuerte impacto del ancho de banda y latasa de transferencia en el rendimiento y el diseo d