Comunicacin de Datos

ASIGNATURA: Transmisin de Datos y sus Aplicaciones

7Clase 1

8Comunicacin de Datos.

8Teleinformtica: presente y futuro

10Sistema Teleinformtico

10Transmisin de Datos

11Las redes de transmisin de datos

12Formas de Transmisin de Datos

12Local (o en Planta)

13Remota o Fornea (Fuera de planta)

14Informacin

14Naturaleza de La Informacin

15Tasa de Informacin

15Relacin entre un canal y la tasa de informacin

15Relacin entre la Velocidad de transmisin y el ancho de banda.

15Definicin de Byte

17Clase 2

18TIPOS DE SEALES

18Seal Anloga

18Seal Digital

19Transmisin de datos analgicos y digitales

19Perturbaciones en la transmisin

19Atenuacin

20Distorsin de retardo

20Ruido

20Capacidad del canal

21CODIFICACION DE DATOS

21Datos digitales, seales digitales

22No retorno a cero ( NRZ )

23Binario multinivel

23Bifase

23Velocidad de modulacin

23Tcnicas de altibajos

24Datos digitales, seales analgicas

24Tcnicas de codificacin

24Datos analgicos, seales digitales

24Modulacin por codificacin de impulsos

25Modulacin delta

25Prestaciones

25Datos analgicos, seales analgicas

26Modulacin en amplitud

26Modulacin en ngulo

27Clase 3

28TIPOS DE TRASMISIN

28Transmisin de Datos en Serie

28Caractersticas de la transmisin en Serie

28Proceso de transformacin

29Ventajas de la Transmisin Digital.

30Transmisin en Paralelo.

30Caracterstica de la Transmisin en Paralelo

31Modos de Transmisin de Datos

31Simplex

31Half Duplex.

31Full Duplex.

31RS-232C.

32Transmisin asncrona y sncrona

32Transmisin asncrona

33Transmisin sncrona

33COMPRESIN DE DATOS

33Aplicaciones utilizadas para la compresin de datos.

34Nociones sobre las tcnicas de datos.

34Compresin lgica.

35Compresin fsica.

35Ventajas y desventajas de la compresin de datos.

35Ventajas:

35Desventajas:

37Clase 4

38MEDIOS DE COMUNICACIN.

38El cable par trenzado

38Estructura del cable par trenzado:

40Tipos de cable par trenzado:

46Fibra multimodal

47Enlaces inalmbricos.

48Microondas terrestres

48Microondas por satlite

49Infrarrojos

51Clase 5

52QUE ES UNA RED?

52Las primeras redes

53Usos de las redes de ordenadores

53Objetivos de las redes

55Aplicacin de las redes

55Estructura de una red

56Tipos de redes

57TIPOS DE REDES SEGN SU DISTRIBUCIN

57Redes de rea Local (LAN)

58Redes de area amplia ( WAN - WIDE AREA NETWORK )

58Constitucin de una red de rea amplia ( WAN )

59Caractersticas de una red de cobertura amplia

60Tipos de redes WAN

61TOPOLOGAS PARA REDES

61Topologas ms Comunes

63Mecanismos para la resolucin de conflictos en la transmisin de datos:

63Diferentes formas de topologa y la longitud mxima de los segmentos de cada una.

64COMPONENTES DE UNA RED

65Tarjeta de Interfaz de Red

68Tipos de mdems

68El mdem serie externo

69Ventajas:

70El mdem interno

70Ventajas:

71El mdem USB

71Ventajas:

72El mdem en formato PC Card

72Ventajas:

73Clase 6

74Seguridad en una Red

74Tipos de ataques

74Ataques de intromisin

74Ataque de espionaje en lneas

75Ataque de intercepcin

75Ataque de modificacin

75Ataque de denegacin de servicio

75Ataque de suplantacin

76Ingeniera social

77MEJORES PRCTICAS PARA LA SEGURIDAD INFORMTICA

77La seguridad en un equipo, nodo o computadora

78La seguridad administrativa

79La seguridad lgica

79Seguridad tcnica

80La seguridad fsica

83Clase 7

84INTERNET

86Resea Histrica del Internet

86Protocolo de Informacin en Internet

87Sistema De Nombres De Dominio (DNS)

89Cmo conectarse a Internet

91Clase 8

92INTRANET

93Como Funciona Tcp/Ip E Ipx En Las Intranets

94Como funciona el modelo OSI

95Como se procesan los paquetes TCP/IP

95Como funcionan los puentes

97Como funcionan los enrutadores de las Intranets

99Como se reparte el e-mail dentro de una Intranet

100Como se reparte e-mail entre Intranets

101Como funciona una intranet

103Como funcionan los servidores de sistemas de nombres de dominio en las intranets

104Seguridad de las Intranets

105Como funcionan los enrutadores para filtrar

106Como funcionan los FireWalls

107Como funcionan los servidores sustitutos

108Como funcionan los anfitriones bastin

110Como funciona la encriptacin

111Como funcionan las contraseas y los sistemas de autenticacin

112Como funciona el software para examinar virus en una intranet

113Bloquear sitios indeseables desde una intranet

114Como funciona el software de supervisin de intranets

115Redes virtuales seguras

115Visin global de los programas para trabajo en grupo

115Como funcionan las herramientas de bsqueda de las intranets

116Como funcionan las transacciones financieras en una intranet

116EXTRANET

117Clase 9

118INTERNET 2 o I2

118Antecedentes de Internet

118Cal es la diferencia del Internet2 al actual Internet?

119Qu es Internet2? (tambin conocida como I2)

120Por qu otra red ?

120Por questn las universidades a la cabeza en Internet 2?

121Construir Internet2 una nueva red privada para reemplazar la actual Internet?

122Qu otros tipos de organizaciones estn relacionadas con Internet2?

122Cmo podra conectarme a Internet2?

122Desarrollo en Internet2

123Red Internet2

124Internet 2 desplazar a la Internet comercial actual?

125Y qu de las instituciones educativas que no son miembros de la Internet 2?

126REFERENCIAS

TRANSMISIN DE DATOSClase 1

DESCRIPCIN

En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los Elementos de la Comunicacin, as como tambin la definicin de Transmisin de Datos, su evolucin histrica, las formas de transmisin de datos, de igual manera la definicin de Canal de Informacin su relacin con la Tasa de Informacin.Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de poder definir Transmisin de Datos y conocer las caractersticas de ella de cmo poder ser aplicada en la vida cotidiana.

OBJETIVOSRECURSOS

Describir los elementos de la comunicacin.

Definir transmisin de Datos.

Recorrer la evolucin histrica de la transmisin de datos en el transcurrir del tiempo

Identificar los sistema Teleinformticos.

Identificar las redes de transmisin de datos.

Describir las formas de transmisin de datos (Local de Planta).

Describir Informacin y su naturaleza.

Identificar Tasa de Informacin su relacin con el Canal de Transmisin.

Definir Byte y sus conversiones Gua de trabajo

Papel Bond

Marcadores

ACTIVIDADES

Con la ayuda del docente los alumnos se distribuirn en equipos de trabajo y realizaran un taller donde analizarn el contenido de la clase.

A travs de una exposicin el docente definir Byte sus caractersticas, as como tambin la manera de conversin.

Comunicacin de Datos.

Es el proceso de comunicar informacin en forma binaria entre dos o ms puntos. Requiere cuatro elementos bsicos que son:

Emisor: Dispositivo que transmite los datos

Mensaje: lo conforman los datos a ser transmitidos

Medio : consiste en el recorrido de los datos desde el origen hasta su destino

Areos: basados en seales radio-elctricas (utilizan la atmsfera como medio de transmisin), en seales de rayos lser o rayos infrarrojos.

Slidos: principalmente el cobre en par trenzado o cable coaxial y la fibra ptica.

Receptor: dispositivo de destino de los datos

Teleinformtica: presente y futuro

La Teleinformtica en el momento actual se encuentra suficientemente implantada y desarrollada para dar servicios a la mayor parte de las necesidades existentes. Por otra parte, la rpida evolucin de los dispositivos electrnicos y en particular de la arquitectura de las computadoras y el desarrollo de software para control de procesos e interconexin de dispositivos, nos lleva a pensar que el futuro prximo traer nuevas ideas, redes y posibilidades de utilizacin de las mismas. En principios, podemos decir que fundamentalmente la investigacin actual va encaminada al desarrollo de una red nica capaz de soportar simultneamente todos los servicios de voz, textos, datos e imgenes con suficientes garantas y que permita la conexin a ella de todas las redes ya existentes, tanto de rea local como de rea extensa.

En una comunicacin se transmite informacin desde una persona a otra persona o mas, genricamente de un elemento a cualquiera otro.Para que se pueda realizar una transmisin de informacin, son necesarios tres elementos, sin los cuales tal informacin no existir.

La primera comunicacin que existi entre hombres, segn se deduce de la propia historia de la humanidad, fue a base de signos o gestos que expresaban intuitivamente determinadas manifestaciones con sentido propio.

No hacan mas que de mero complemento del gesto. Posteriormente comenz la comunicacin hablada a travs de un determinado lenguaje, de tal forma que cada palabra significaba algo y cada frase tenia un contenido informativo aun mas extenso.

Mas tarde el hombre tuvo la necesidad de establecer comunicacin con entornos geogrficos ms distantes como por ejemplo entre personas de aldeas distantes o entre los barcos y la costa, fue cuando aparecieron las seales de humo, destellos de espejos, posicionamiento de banderas etc. Mtodos que aun siguen utilizndose en algunos casos y que cubren y cubrieron las necesidades de la poca.

Con el paso del tiempo y la evolucin tecnolgica, la comunicacin a distancia comenz a tomar cuerpo. La primera tcnica o sistema utilizado fue el cdigo MORSE, a travs del telgrafo que permitieron comunicaciones por medio de cables a unas distancias considerables.

Posteriormente se desarrollo la tcnica que da origen al telfono para la comunicacin directa de la voz a larga distancia. Mas tarde aparecieron las comunicaciones por radio, la transmisin de imgenes a travs de la televisin, y con ellas un gran numero de tcnicas y mtodos que la soportan.

En la dcada del sesenta comienza a surgir la idea de incorporar las computadoras en las comunicaciones de datos a cierta distancia, lo que se hizo realidad en la dcada de los setenta en la que se desarrollo notablemente la interconexin entre equipos informticos de todo tipo.

La comunicacin entre distintos equipos informticos puede realizarse entre

Computadora y computadora

Computadora y perifrico

Perifrico y perifrico

Cuando hablamos de perifrico nos referimos a cualquier unidad de entrada salida como puede ser un terminal teclado, pantalla una impresor, una unidad de disco, un sensor de temperatura. Etc.

Una computadora desarrolla trabajo cuando ejecuta un programa decimos que teleinformatica es la ciencia que trata la contabilidad y comunicacin a distancia entre procesos (conjunto de instrucciones que se ejecutan en una computadora).

Sistema Teleinformtico

Se denomina Sistema Teleinformatico al conjunto de recursos hardware y software utilizados para satisfacer unas determinadas necesidades de transmisin de datos.

Un sistema de informacin consta de:

Un procesador Central auxiliado en las tareas de gestin de las comunicaciones por otro procesador de menor capacidad denominado Unidad de Control de Comunicaciones o Procesador de Comunicaciones (Front - end en la aceptacin ingls). en el otro extremo se encuentra el dispositivo que desea comunicarse con el procesador central denominndose Terminal Remoto y entre ambos se encuentra la Red de Telecomunicacin en cuyo principio y fin encontramos los convertidores - adaptadores para la comunicacin denominados Mdem aunque pueden ser otro tipo de dispositivos segn se transmita de una forma o de otra.

El elemento que hemos denominado Terminal Remoto puede ser cualquier dispositivo capaz de comunicar, recibir o intercambiar datos con el Procesador Central por parte de los datos o sencillamente de acceso a un solo Procesador Central por parte de un gran nmero de terminales que necesariamente tiene que cubrir un rea extensa.

Por ultimo y debido a las caractersticas de las seales manejadas en un sistema informticos, es necesario utilizar un adaptador de dichas seales a otra cuyas caractersticas sean ms apropiadas para la transmisin de datos a distancia sobre Redes de Telecomunicacin. Estos dispositivos se denominan Mdem, Adaptadores Telegrfico o Codec, segn sean las caractersticas de la seales. En el caso del Mdem, su nombre viene de la contratacin de Modulador - demodulador y su funcin es la de convertir las seales digitales en analgicas y viceversa.

Transmisin de Datos

Se define transmisin de datos al movimiento de informacin codificada, de un punto a uno o ms puntos, mediante seales elctricas, pticas, electro pticas o electromagnticas.

Este requerimiento, originado en las organizaciones gubernamentales, industriales, comerciales, bancarias, empresariales, militares, etc. Ha nacido por la necesidad de poner a disposicin de ellas en un punto remoto la capacidad de proceso de un ordenador ubicado en un punto que podramos llamar central.

Este punto puede estar dentro de la propia organizacin, prximo o alejado del computador central.

La diferencia importante que es necesario ejecutar, reside en la distancia y la geografa del problema a considerar, pues en funcin de estos parmetros, puede ser necesario o no el uso de redes de comunicaciones. Es por ello, que en funcin a la ubicacin geogrfica, se puede efectuar una clasificacin de las disposiciones de los equipamientos utilizados.

Las redes de transmisin de datos

Una red de Transmisin de Datos es un conjunto de elementos fsicos y lgicos que permiten la interconexin de equipos y satisfacen todas las necesidades de comunicacin de datos entre los mismos.

La evolucin de estas redes puede abordarse desde distintos puntos de visita en primer lugar podemos referirnos al elemento fsico que soporta la transmisin de primer lugar podemos referirnos al elemento fsico que soporta la transmisin de datos, en este sentido, podemos decir que con independencia de la conexin de dispositivos de forma privada para su uso exclusivo por parte de sus propietarios, la primera red que se utilizo fue la ya existente Red Telefnica. Esta red que ya empez a utilizarse para la transmisin de datos en la dcada de los sesenta puntos (generalmente entre todas las ciudades y un gran nmero de usuarios en cada una de ellas) que ya se encontraban unidos, y por otro lado, el coste reducido de la conexin y el servicio. Posteriormente, en la dcada de los setenta aparecen en la mayora de los pases Redes Especializadas en la Transmisin de Datos cuyo uso exclusivo aportaba una gran mejora en calidad y seguridad frente a las redes telefnicas.

Las primeras redes fueron las que tenan un solo procesador central que daba servicio a todo el conjunto de terminales conectados.Aparecieron ms tarde Redes Multisistemas, donde el control de la red es compartido por mltiples procesadores o aplicacin instalada en los mismos.Posteriormente, aparecen las Redes Distribuidas que permiten la conexin entre distintos tipos de redes, procesadores y terminales. En ella se encuentran conectados todo tipo de procesadores, redes de empresas, redes locales.

Formas de Transmisin de Datos

Local (o en Planta)

Cuando la transmisin debe efectuarse en forma Local o tambin en la modalidad conocida como En Planta, la propia organizacin generalmente construye las lneas de comunicacin necesarias y, por lo tanto, los problemas tcnicos cuando las distancias son pequeas resultan mnimos y no requieren consideraciones especiales. En el caso simple de un computador central o micro computador, que tiene conectada, dentro de un edificio o en una superficie geogrfica reducida, una serie de terminales.

Las precauciones tcnicas a tomar en estos casos, son brindadas, generalmente, por el mismo proveedor y resulta un problema a resolver conjuntamente con el de la instalacin de los medios informticos.

En estos casos, no existen restricciones externas, los sistemas son los ms flexibles y menos complicados por el usuario.

Generalmente, los aspectos que hacen a las comunicaciones fsicas entre los diversos equipamientos se resuelven mediante cables coaxiales, UTP (Par Trenzado), Fibra ptica.

Se trabaja con Velocidades mayores y tanto las interfaces elctricas como los protocolos de comunicacin son previstos por el fabricante del hardware.

Remota o Fornea (Fuera de planta)

Cuando por el contrario la transmisin es remota, se necesitar de lneas de telecomunicaciones para efectivizarla; de all surge la necesidad de tener en cuenta una serie de tcnicas especiales que han sido desarrolladas en una nueva especialidad y que se ha dado en llamar Teleinformtica, o Telemtica.

En estos casos, existirn fuertes restricciones externas, derivadas de las regulaciones legales de los sistemas de comunicaciones pblicas, que escapa a la propiedad del usuario.

Por otra parte, los sistemas teleinformticas se han tenido que adaptar a las caractersticas tcnicas de la infraestructura de telecomunicaciones existentes, que inicialmente es siempre la construida para El servicio telefnico es por ello que ha nacido la necesidad de nuevas tcnicas, que tienen en cuanta la necesidad de desarrollar e integrar por lamisca va, seales de Voz, Video, Sonido y datos.

Se ha considerado la transmisin de datos, con carcter mas general, abarcando los casos de transmisin en planta y fuera de ella.

En conclusin se define la transmisin de datos, como la accin de cursar datos, a travs de medios de telecomunicaciones, de un lugar, en que son originados a otros en que son recibidos.Informacin

Una Informacin es un conjunto de datos, que nos permite aclarar algo, sobre aquello que nos es desconocido

Naturaleza de La Informacin

La informacin que maneja el ordenador es digital, es decir esta compuesta por un conjunto discreto de dos valores el 1 y el 0. Sin embargo, por las limitaciones fsicas de las lneas de transmisin no es posible enviar informacin digital a travs de un circuito telefnico.

Para poder utilizar las lneas de telfono (y en general cualquier lnea de transmisin) para el envo de informacin entre ordenadores digitales, es necesario un proceso de transformacin de la informacin. Durante este proceso la informacin se adecua para ser transportada por el canal de comunicacin. Este proceso se conoce como modulacin-demodulacin y es el que se realiza en el mdem.

Tasa de Informacin

Es la Cantidad de Informacin producida por una fuente de Datos en un determinado tiempo.

Relacin entre un canal y la tasa de informacin

Todo depende de las caractersticas propias del canal, especialmente de la relacin seal ruido y de la seal de Bandas, y es independiente de la tasa reinformacin de la fuente.

Por lo tanto podemos decir:

Si la tasa reinformacin es mayor que la capacidad del Canal, no es posible transmitir sin errores.

Esto implica que en el diseo de cualquier sistema se comunicaciones, se debe previamente calcular la tasa de informacin mxima a transmitir, para luego utilizar dicho dato, en la determinacin de la capacidad del canal de comunicacin.

Relacin entre la Velocidad de transmisin y el ancho de banda.

El medio de transmisin de las seales limita mucho las componentes de frecuencia a las que puede ir la seal, por lo que el medio slo permite la transmisin de cierto ancho de banda.

En el caso de ondas cuadradas ( binarias ), estas se pueden simular con ondas senoidales en las que la seal slo contenga mltiplos impares de la frecuencia fundamental. Cuanto ms ancho de banda, ms se asemeja la funcin seno ( multifrecuencia ) a la onda cuadrada. Pero generalmente es suficiente con las tres primeras componentes.

Se puede demostrar que al duplicar el ancho de banda, se duplica la Velocidad de transmisin a la que puede ir la seal.

Al considerar que el ancho de banda de una seal est concentrado sobre una frecuencia central, al aumentar esta, aumenta la Velocidad potencial de transmitir la seal.

Pero al aumentar el ancho de banda, aumenta el coste de transmisin de la seal aunque disminuye la distorsin y la posibilidad de ocurrencia de errores

Definicin de Byte

Se denomina Byte, al numero de Bits necesario, en dado sistema de codificacin, para poder representar un caracter.

Dado que en muchos sistemas de codificacin, cada caracter necesita de8 Bits para ser codificado, la idea inicial que se tiene sobre este concepto es que siempre se necesita en conjunto de 8 bits para configurar un Byte.

Sin embargo, en funcin de la funcin que se ha dado, un byte puede tener un nmero variable de bits dependiendo de que se usan cinco (5), seis (6), siete (7), y ocho (8), para formar un carcter.

Esta unidad de medida se suele usar frecuentemente para indicar la capacidad de almacenamiento de la Informacin en memoria o en equipos auxiliares. Con ello se indica precisamente el nmero de caracteres que pueden ser almacenados por ellos.

Como conclusin podemos decir, que cuado ms Bits son necesarios en un sistema dado de codificacin para un Byte, mayor es la cantidad de Informacin que lleva cada caracter.

El bit = Solo puede tomar dos valores el 1 y el 0 y es la cantidad mnima de informacin.

El byte = Agrupacin de 8 bits. Las informaciones posibles que un byte puede representar son 2 elevados a 8,2 8 = 256

El kilobyte = Es mltiplo del byte un kilobyte equivale a: 1024 byte = 2 10 bytes

El megabyte = Mltiplo del byte, un megabyte equivale a 1024* 1024 = 2 20 bytes

El gigabyte =Es mltiplo del byte. Un gigabyte equivale a 1024* 1024* 1024 bytes =2 30

El terabyte =Mltiplo del byte equivale a 1024* 124* 1024* 1024= 2 40

LAS SEALESClase 2

DESCRIPCIN

En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los Tipos de Seales, as como tambin sus caractersticas, las Perturbaciones en la Transmisin al momento de transmitir, los diferentes tipos de Codificacin de Datos.

Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de poder describir los Tipos de Seales las diferentes interrupciones que se pueden encontrar al momento de transmitir.

OBJETIVOSRECURSOS

Describir los tipos de seales (Analgica y Digital).

Diferenciar los tipos de seales de acuerdo a sus caractersticas

Identificar las caractersticas de los diferentes tipos de perturbaciones que puede tener la transmisin.

Reconocer las diferentes maneras de codificar la informacin entre ambas seales.

Gua de trabajo

Papel Bond

Marcadores

ACTIVIDADES

A travs de una exposicin el docente dar a conocer los tipos de seales las perturbaciones que se pueden encontrar al momento de transmitir de igual explicara los diferentes tipos de codificacin entre ambas seales.

TIPOS DE SEALES

Seal Anloga

En un sistema analgico de transmisin tenemos a la salida de este una cantidad que varia continuamente.

En la transmisin analgica, la seal que transporta la informacin es continua, en la seal digital es discreta. La forma ms sencilla de transmisin digital es la binaria, en la cual a cada elemento de informacin se le asigna uno de dos posibles estados.

Para identificar una gran cantidad de informacin se codifica un nmero especfico de bits, el cual se conoce como caracter. Esta codificacin se usa para la informacin e escrita.

Ej: Teletipo = Servicio para la transmisin de un telegrama.

La mayor de las computadoras en servicio hoy en da utilizan u operan con el sistema binario por lo cual viene ms la transmisin binaria, ya sea de terminal a computadora o de computadora a computadora.

Seal Digital

En la transmisin digital existen dos notables ventajas lo cual hace que tenga gran aceptacin cuando se compara con la analgica. Estas son:

El ruido no se acumula en los repetidores.

El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la tecnologa de estado slido, particularmente en los circuitos integrados.

La mayor parte de la informacin que se transmite en una red portadora es de naturaleza analgica,

Ej: La voz, El vdeo

Al convertir estas seales al formato digital se pueden aprovechar las dos caractersticas anteriormente citadas.

Para transmitir informacin digital(binaria 0 1) por la red telefnica, la seal digital se convierte a una seal analgica compatible con la el equipo de la red y esta funcin se realiza en el Mdem.

Para hacer lo inverso o sea con la seal analgica, se usan dos mtodos diferentes de modulacin:

La modulacin por codificacin de pulsos(MCP).

Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de convertirlos a analgico. Sin embargo, la transmisin digital est restringida a canales con un ancho de banda mucho mayor que el de la banda de la voz.

Transmisin de datos analgicos y digitales

Los datos analgicos toman valores continuos y los digitales, valores discretos. Una seal analgica es una seal continua que se propaga por ciertos medios.

Una seal digital es una serie de pulsos que se transmiten a travs de un cable ya que son pulsos elctricos.

Los datos analgicos se pueden representar por una seal electromagntica con el mismo espectro que los datos.

Los datos digitales se suelen representar por una serie de pulsos de tensin que representan los valores binarios de la seal.

La transmisin analgica es una forma de transmitir seales analgicas ( que pueden contener datos analgicos o datos digitales ). El problema de la transmisin analgica es que la seal se debilita con la distancia, por lo que hay que utilizar amplificadores de seal cada cierta distancia.

La transmisin digital tiene el problema de que la seal se atena y distorsiona con la distancia, por lo que cada cierta distancia hay que introducir repetidores de seal.

ltimamente se utiliza mucho la transmisin digital debido a que :

La tecnologa digital se ha abaratado mucho.

Al usar repetidores en vez de amplificadores, el ruido y otras distorsiones no es acumulativo.

La utilizacin de banda ancha es ms aprovechada por la tecnologa digital.

Los datos transportados se pueden encriptar y por tanto hay ms seguridad en la informacin.

Al tratar digitalmente todas las seales, se pueden integrar servicios de datos analgicos ( voz, vdeo, etc..) con digitales como texto y otros.

Perturbaciones en la transmisin

Atenuacin

La energa de una seal decae con la distancia, por lo que hay que asegurarse que llegue con la suficiente energa como para ser captada por la circuitera del receptor y adems, el ruido debe ser sensiblemente menor que la seal original ( para mantener la energa de la seal se utilizan amplificadores o repetidores ).

Debido a que la atenuacin vara en funcin de la frecuencia, las seales analgicas llegan distorsionadas, por lo que hay que utilizar sistemas que le devuelvan a la seal sus caractersticas iniciales ( usando bobinas que cambian las caractersticas elctricas o amplificando ms las frecuencias ms altas ).

Distorsin de retardo

Debido a que en medios guiados, la Velocidad de propagacin de una seal vara con la frecuencia, hay frecuencias que llegan antes que otras dentro de la misma seal y por tanto las diferentes componentes en frecuencia de la seal llegan en instantes diferentes al receptor. Para atenuar este problema se usan tcnicas de ecualizacin.

Ruido

El ruido es toda aquella seal que se inserta entre el emisor y el receptor de una seal dada. Hay diferentes tipos de ruido : ruido trmico debido a la agitacin trmica de electrones dentro del conductor, ruido de intermodulacin cuando distintas frecuencias comparten el mismo medio de transmisin, diafona se produce cuando hay un acoplamiento entre las lneas que transportan las seales y el ruido impulsivo se trata de pulsos discontinuos de poca duracin y de gran amplitud que afectan a la seal.

Capacidad del canal

Se llama capacidad del canal a la Velocidad a la que se pueden transmitir los datos en un canal de comunicacin de datos.

La Velocidad de los datos es la Velocidad expresada en bits por segundo a la que se pueden transmitir los datos.

El ancho de banda es aquel ancho de banda de la seal transmitida y que est limitado por el transmisor y por la naturaleza del medio de transmisin ( en hertzios ).

La tasa de errores es la razn a la que ocurren errores.

Para un ancho de banda determinado es aconsejable la mayor Velocidad de transmisin posible pero de forma que no se supere la tasa de errores aconsejable. Para conseguir esto, el mayor inconveniente es el ruido.

Para un ancho de banda dado W, la mayor Velocidad de transmisin posible es 2W, pero si se permite (con seales digitales) codificar ms de un bit en cada ciclo, es posible transmitir ms cantidad de informacin.

La formulacin de Nyquist nos dice que aumentado los niveles de tensin diferenciables en la seal, es posible incrementar la cantidad de informacin transmitida.

C= 2W log2 M

El problema de esta tcnica es que el receptor debe de ser capaz de diferenciar ms niveles de tensin en la seal recibida, cosa que es dificultada por el ruido.

Cuanto mayor es la Velocidad de transmisin, mayor es el dao que puede ocasionar el ruido.

Shannon propuso la frmula que relaciona la potencia de la seal ( S ), la potencia del ruido ( N ), la capacidad del canal ( C ) y el ancho de banda ( W ).

C = W log2 ( 1+S/N )

Esta capacidad es la capacidad mxima terica de cantidad de transmisin, pero en la realidad, es menor debido a que no se ha tenido en cuenta nada ms que el ruido trmico.

CODIFICACION DE DATOS

Datos digitales, seales digitales

Una seal es digital si consiste en una serie de pulsos de tensin. Para datos digitales no hay ms que codificar cada pulso como bit de datos.

En una seal unipolar ( tensin siempre del mismo signo ) habr que codificar un 0 como una tensin baja y un 1 como una tensin alta ( o al revs ).

En una seal bipolar ( positiva y negativa ), se codifica un 1 como una tensin positiva y un 0 como negativa ( o al revs ).

La razn de datos de una seal es la velocidad de transmisin expresada en bits por segundo, a la que se transmiten los datos.

La razn de modulacin es la velocidad con la que cambia el nivel de la seal, y depende del esquema de codificacin elegido.

Un aumento de la razn de datos aumentar la razn de error por bit.

Un aumento de la relacin seal-ruido ( S/N ) reduce la tasa de error por bit.

Un aumento del ancho de banda permite un aumento en la razn de datos.

Para mejorar las prestaciones del sistema de transmisin, se debe utilizar un buen esquema de codificacin, que establece una correspondencia entre los bits de los datos y los elementos de seal.

Factores a tener en cuenta para utilizar un buen sistema de codificacin :

1. Espectro de la seal : La ausencia de componentes de altas frecuencias, disminuye el ancho de banda. La presencia de componente continua en la seal obliga a mantener una conexin fsica directa ( propensa a algunas interferencias ). Se debe concentrar la energa de la seal en el centro de la banda para que las interferencias sean las menores posibles.

2. Sincronizacin : para separar un bit de otro, se puede utilizar una seal separada de reloj ( lo cul es muy costoso y lento ) o bien que la propia seal porte la sincronizacin, lo cul implica un sistema de codificacin adecuado.

3. Deteccin de errores : es necesaria la deteccin de errores ya en la capa fsica.

4. Inmunidad al ruido e interferencias : hay cdigos ms robustos al ruido que otros.

5. Coste y complejidad : el coste aumenta con el aumento de la razn de elementos de seal.

No retorno a cero ( NRZ )

Es el esquema ms sencillo ya que se codifica un nivel de tensin como un 1 y una ausencia de tensin como un 0 ( o al revs ).

Ventajas : sencillez, fcil de implementar, uso eficaz del ancho de banda.

Desventajas : presencia de componente en continua, ausencia de capacidad de sincronizacin.

Se suelen utilizar en grabaciones magnticas.

Otra modalidad de este tipo de codificacin es la NRZI que consiste en codificar los bits cuando se producen cambios de tensin ( sabiendo la duracin de un bit, si hay un cambio de tensin, esto se codifica por ejemplo como 1 y si no hay cambio, se codifica como 0 ). A esto se le llama codificacin diferencial. Lo que se hace es comparar la polaridad de los elementos de seal adyacentes, y esto hace posible detectar mejor la presencia de ruido y es ms difcil perder la polaridad de una seal cuando hay dificultades de transmisin.

Binario multinivel

Este sistema intenta subsanar las deficiencias de NRZ utilizando el sistema de codificar un 1 cada vez que se produce un cambio de nivel de la seal, y codificando un 0 cuando no hay cambio de nivel ( lo cul sigue siendo un inconveniente para cadenas de ceros ).

Ventajas : no hay problemas de sincronizacin con cadenas de 1 ( aunque s con cadenas de 0 ), no hay componente en continua, ancho de banda menor que en NRZ, la alternancia de pulsos permite la deteccin de errores.

Desventajas : hay an problemas de sincronizacin, es menos eficaz que el

Bifase

En la codificacin Manchester siempre hay una transicin en mitad del intervalo de duracin del bit ( la mitad del bit se encarga de la sincronizacin).

En Manchester diferencial la transicin en mitad del intervalo se utiliza slo como sincronizacin y es la presencia de un cambio de tensin al inicio del bit lo que seala la presencia de un 1.

Ventajas: sincronizacin,no tiene componente en continua, deteccin de errores.

Desventajas: se necesita mayor ancho de banda.

Velocidad de modulacin

Hay que diferenciar entre la razn de datos ( bits por unidad de tiempo ) y la velocidad de modulacin ( elementos de seal por unidad de tiempo ). Cuanto mejor sea el sistema de codificacin, mayor velocidad de modulacin se podr obtener.

Tcnicas de altibajos

Para mantener sincronizado el reloj del receptor en tcnicas bifase, se hace necesario sustituir series largas de ausencias de tensin por cambios sincronizados ( que portan el reloj ) y luego se requiere un mtodo en el receptor para volver a decodificar la seal original.

Datos digitales, seales analgicas

Tcnicas de codificacin

Para transmitir datos digitales mediante seales analgicas es necesario convertir estos datos a un formato analgico. Para esto existen varias tcnicas.

1. Desplazamiento de amplitud ( ASK ) : los dos valores binarios se representan por dos valores de amplitud de la portadora, por ejemplo s(t)=A x Cos ( 2 x pi x f x t ) simboliza el 1 y s(t)= 0 simboliza el 0. Aunque este mtodo es muy sensible a cambios repentinos de la ganancia, es muy utilizado en fibras pticas ( 1 es presencia de luz y 0 es ausencia de luz ).

2. Desplazamiento de frecuencia ( FSK ) : en este caso, los dos valores binarios se representan por dos frecuencias prximas a la portadora. Este mtodo es menos sensible a errores que ASK y se utiliza para mayores velocidades de transmisin que ASK, para transmisiones de telfono a altas frecuencias y para LAN's con cables coaxiales.

3. Desplazamiento de fase ( PSK ) : en este caso es la fase de la portadora la que se desplaza. Un 0 se representa como una seal con igual fase que la seal anterior y un 1 como una seal con fase opuesta a la anteriormente enviada. Utilizando varios ngulos de fase, uno para cada tipo de seal, es posible codificar ms bits con iguales elementos de seal.

Datos analgicos, seales digitales

Para transmitir datos analgicos en seales digitales es preciso realizar un proceso de digitalizacin de los datos. Este proceso y el siguiente de decodificacin la realiza un dispositivo llamado codec.

Modulacin por codificacin de impulsos

Se basa en el teorema de muestreo: " Si una seal f(t) se muestrea a intervalos regulares de tiempo con una frecuencia mayor que el doble de la frecuencia significativa ms alta de la seal, entonces las muestras as obtenidas contienen toda la informacin de la seal original. La funcin f(t) se puede reconstruir a partir de estas muestras mediante la utilizacin de un filtro pasa-baja ".

Es decir, se debe muestrear la seal original con el doble de frecuencia que ella, y con los valores obtenidos, normalizndolos a un nmero de bits dado ( por ejemplo, con 8 bits habra que distinguir entre 256 posibles valores de amplitud de la seal original a cuantificar ) se ha podido codificar dicha seal.

En el receptor, este proceso se invierte, pero por supuesto se ha perdido algo de informacin al codificar, por lo que la seal obtenida no es exactamente igual que la original (se le ha introducido ruido de cuantizacin).

Hay tcnicas no lineales en las que es posible reducir el ruido de cuantizacin muestreando a intervalos no siempre iguales.

Modulacin delta

Esta tcnica reduce la complejidad de la anterior mediante la aproximacin de la funcin a codificar por una funcin escalera lo ms parecida posible. De esta forma, cada escaln de la escalera ya puede ser representado por un valor ( en 8 bits, uno entre 256 posibles valores de amplitud ).La eleccin de un adecuado salto de escalera y de la frecuencia de muestreo pueden hacer que se modifique la precisin de la seal.

La principal ventaja de esta tcnica respecto a la anterior es la facilidad de implementacin.

Prestaciones

Las tcnicas de transmisin digital estn siendo muy utilizadas debido a :

Al usar repetidores en lugar de amplificadores, no hay ruido aditivo.

Al usar tcnicas de multiplexacin por divisin en el tiempo, no hay ruido de intermodulacin.

Las seales digitales son ms fciles de emplear en los modernos circuitos de conmutacin.

Datos analgicos, seales analgicas

La modulacin consiste en combinar una seal de entrada con una seal portadora para producir una seal cuyo ancho de banda est centrado en torno a la frecuencia de la portadora. Este proceso es necesario para transmitir datos digitales mediante seales analgicas, pero no se sabe si est justificado para transmitir datos analgicos.

Este proceso es necesario ya que para transmitir seales analgicas sin modular, tendramos que utilizar enormes antenas y tampoco podramos utilizar tcnicas de multiplexacin por divisin en frecuencias.

Modulacin en amplitud

Consiste en multiplicar la seal original por la portadora y de esta forma se obtiene la forma original pero slo utilizando los mximos y los mnimos de la seal modulada. De esta forma, se puede reconstruir la seal original y se evita la utilizacin de enormes antenas.

Hay una aproximacin que utiliza slo la mitad del ancho de banda y se necesita menos potencia para su transmisin. Pero esta aproximacin y otras quitan la portadora, con lo que se pierde el poder de sincronizacin de la seal.

Modulacin en ngulo

Se puede hacer que la seal portadora tenga cambios de fase que recreen la seal original a modular ( modulacin en fase ) o tambin que la portadora tenga cambios de frecuencia que simulen la seal original a modular ( modulacin en frecuencia ).

El inconveniente de estas dos modalidades de modulacin es que requieren mayor ancho de banda que la modulacin en amplitud.

TIPOS DE TRANSMISINClase 3

DESCRIPCIN

En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los Tipos de Transmisin de Datos, as como tambin sus caractersticas, ventajas y desventajas, el proceso de Serializacin y Deserializacin. Se dar a conocer los Modos de Transmisin de Datos, de igual manera, la Transmisin Asncrona y Sncrona. Por ultimo conoceremos las caractersticas de la Compresin de Datos, su funcionamiento, aplicaciones en la transmisin y los programas ms utilizados para esta actividad.

Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de poder describir los Tipos de Transmisin dar a conocer sus caractersticas, de igual manera diferenciar ambas Seales.

OBJETIVOSRECURSOS

Describir los tipos de Transmisin (Serie y Paralelo).

Diferenciar los tipos de Transmisin de acuerdo a sus caractersticas

Conocer el proceso de transformacin entre ambas seales

Reconocer las ventajas desventajas de ambas seales.

Identificar los modos de Transmisin.

Identificar la Transmisin Asncrona y Sncrona.

Definir compresin de Datos.

Reconocer los programas utilizados para esta actividad.

Identificar los tipos de compresin de Datos.

Conocer las Ventajas desventajas de la compresin de datos.

Gua de trabajo

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ACTIVIDADES

A travs de una exposicin el docente dar a conocer los tipos de transmisin de datos, los modos de transmitir datos, as como tambin la compresin de datos, dando a conocer en cada una de ellas: Caractersticas, ventajas y desventajas.

TIPOS DE TRASMISIN

Transmisin de Datos en Serie

En este tipo de transmisin los bits se trasladan uno detrs del otro sobre una misma lnea, tambin se transmite por la misma lnea.

Este tipo de transmisin se utiliza a medida que la distancia entre los equipos aumenta a pesar que es ms lenta que la transmisin paralelo y adems menos costosa. Los transmisores y receptores de datos serie son ms complejos debido a la dificultad en transmitir y recibir seales a travs de cables largos.

La conversin de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo con ayuda de registro de desplazamiento.

La transmisin serie es Sncrona si en el momento exacto de transmisin y recepcin de cada bit esta determinada antes de que se transmita y reciba y asncrona cuando la temporizacin de los bits de un caracter no depende de la temporizacin de un caracter previo.

Caractersticas de la transmisin en Serie

En este caso se enva un bit despus de otro

este modo de transmisin es el tpico de los sistema de Teleinformticos

En muchas oportunidades, las seales que son transmitidas por los vnculos de telecomunicaciones, al llegar a los equipos informticos deben asar a modo paralelo.

Proceso de transformacin

Este proceso de transformacin se denomina Deserializacin, analgicamente desde un equipo informtico, las seales deben ser transformadas del modo paralelo a modo serie, se debe verificar el proceso inverso, es decir Serializacin

Ventajas de la Transmisin Digital.

La ventaja principal de la transmisin digital es la inmunidad al ruido. Las seales analgicas son ms susceptibles que los pulsos digitales a la amplitud no deseada, frecuencia y variaciones de fases.

Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y multicanalizaciones que las seales analgicas. Los pulsos digitales pueden guardarse fcilmente, mientras que las seales analgicas no pueden.

Los sistemas digitales utilizan la regeneracin de seales, en vez de la amplificacin de seales, por lo tanto producen un sistema ms resistente al ruido que su contraparte analgica.

Las seales digitales son ms sencillas de medir y evaluar.

Los sistemas digitales estn mejores equipados para evaluar un rendimiento de error (por ejemplo, deteccin y correccin de errores), que los sistemas analgicos.

Transmisin en Paralelo.

La transmisin de datos entre ordenadores y terminales mediante cambios de corriente o tensin por medio de cables o canales; la transferencia de datos es en paralelo si transmitimos un grupo de bits sobre varias lneas o cables.

En la transmisin de datos en paralelo cada bit de un caracter se transmite sobre su propio cable. En la transmisin de datos en paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos una seal llamada strobe reloj; esta seal le indica al receptor cuando estn presentes todos los bits para que se puedan tomar muestras de los bits o datos que se transmiten y adems sirve para la temporizacin que es decisiva para la correcta transmisin y recepcin de los datos.

La transmisin de datos en paralelo se utiliza en sistemas digitales que se encuentran colocados unos cerca del otro, adems es mucho mas rpida que la serie, pero adems es mucho mas costosa.

Caracterstica de la Transmisin en Paralelo

Este modo es el que se usa en las computadoras para realizar las transferencias internas de los datos. En lo casos en que se usas cdigos internos de 8 bits por bit, en cada ciclo se transfiere los 8 bits de cada carcter simultneamente.

en este caso se transfiere cada conjunto de n bits en un segundo, por un espacio de tiempo y luego nuevamente otros conjunto de n bits, y as sucesivamente.

en la transmisin en paralelo se pueden usar dos formas de transmisin distintas, una es disponer de n lneas diferentes a razn de una por bit a transmitir; la otra es usar una nica lnea, pero enviando cada bit mediante un procedimiento tcnico que se denomina multiplexacin.

cuando se usa la transmisin en paralelo, se emplean generalmente altas velocidades, dado que esa es precisamente, una de sus caractersticas ms importantes: enviar ms bits al menor tiempo posible. En estos casos las velocidades se miden por bytes o caracteres por segundo.

En general no se usa este tio de transmisin, cuando las distancias superan las decena de metros debido a que el tiempo de llegada de los bits difiere de una lnea a otra, situacin esta que se agrava con el aumento de la distancia

Modos de Transmisin de Datos

Segn el sentido de la transmisin podemos encontrarnos con tres tipos diferentes:

Simplex

Este modo de transmisin permite que la informacin discurra en un solo sentido y de forma permanente, con esta formula es difcil la correccin de errores causados por deficiencias de lnea. Como ejemplos de la vida diaria tenemos, la televisin y la radio.

Half Duplex.

En este modo, la transmisin fluye como en el anterior, o sea, en un nico sentido de la transmisin de dato, pero no de una manera permanente, pues el sentido puede cambiar. Como ejemplo tenemos los Walkis Talkis.

Full Duplex.

Es el mtodo de comunicacin ms aconsejable, puesto que en todo momento la comunicacin puede ser en dos sentidos posibles y as pueden corregir los errores de manera instantnea y permanente. El ejemplo tpico sera el telfono.

RS-232C.

RS-232-C estndar, en informtica, estndar aceptado por la industria para las conexiones de comunicaciones en serie. Adoptado por la Asociacin de Industrias Elctricas, el estndar RS-232-C recomendado (RS es acrnimo de Recommended Standard) define las lneas especficas y las caractersticas de seales que utilizan las controladoras de comunicaciones en serie. Con el fin de estandarizar la transmisin de datos en serie entre dispositivos. La letra C indica que la versin actual de esta norma es la tercera de una serie.

Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C, y se muestran las disposiciones de los contactos en las figuras siguientes. Sin embargo, no est definido en el estndar y algunos fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus equipos.

Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo tiempo, puesto que hay una patilla para cada una de las actividades.

Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisin y recepcin como lo es la limitante de distancia, que es de 15 metros. Puede funcionar bien en recorridos de cable mucho ms lagos con todas las velocidades pero siempre habr riesgo de perdida de datos.

La transmisin digital es la transmisin de pulsos digitales, entre dos puntos, en un sistema de comunicacin. Con los sistemas de transmisin digital, se requieren una facilidad fsica tal como un par de alambres metlicos, un cable coaxial o un vinculo de fibra ptica para interconectar a los dos puntos en el sistema. Los pulsos estn contenidos dentro de y se propagan con la facilidad de transmisin.

Transmisin asncrona y sncrona

Hay enormes dificultades a la hora de recuperar la seal transmitida por un emisor, sobre todo debido a que hay que saber cada cuanto tiempo va a llegar un dato; para esto se suelen usar tcnicas de sincronizacin.

Transmisin asncrona

La manera ms fcil de conseguir sincronismo es enviando pequeas cantidades de bits a la vez, sincronizndose al inicio de cada cadena. Esto tiene el inconveniente de que cuando no se transmite ningn carcter, la lnea est desocupada.Para detectar errores, se utiliza un bit de paridad en cada cadena. Usando la codificacin adecuada, es posible hacer corresponder un 0 ( por ejemplo ) a cuando la lnea est parada ( con NRZ, cada vez que se quiera comenzar a transmitir una cadena, se usa un 1 como seal ).Si el receptor es un tanto ms rpido o lento que el emisor, es posible que incluso con cadenas cortas ( o tramas, que son las cadenas ms los bits adicionales de paridad y de comienzo y parada ) se produzcan errores como el error de delimitacin de trama ( se leen datos fuera de la trama al ser el receptor ms lento que el emisor ) o el error que se produce al introducirse ruido en la transmisin de forma que en estado de reposo, el receptor crea que se ha emitido un dato ( el ruido ).

Este tipo de transmisin es sencilla y no costosa, aunque requiere muchos bits de comprobacin y de control.

Transmisin sncrona

En este tipo de transmisin no hay bits de comienzo ni de parada, por lo que se transmiten bloques de muchos bits. Para evitar errores de delimitacin, se pueden sincronizar receptor y emisor mediante una lnea aparte ( mtodo utilizado para lneas cortas ) o incluyendo la sincronizacin en la propia seal ( codificacin Manchester o utilizacin de portadoras en seales analgicas ). Adems de los datos propios y de la sincronizacin, es necesaria la presencia de grupos de bits de comienzo y de final del bloque de datos, adems de ciertos bits de correccin de errores y de control. A todo el conjunto de bits y datos se le llama trama.

Para bloques grandes de datos, la transmisin sncrona es ms eficiente que la asncrona.

COMPRESIN DE DATOS

Se denomina compresin de datos a las tcnicas lgicas o fsicas que permiten que un conjunto de datos de una determinada longitud, puede ser reducida en su tamao, sin alterar el significado de la informacin que la misma contiene.

Es la simplificacin o reduccin mnima de caracteres con la finalidad de reducir a la ms mnima expresin el tamao en bytes y bits de un archivo conjunto de datos, utilizando aplicaciones o programas especiales para tal fin, sin perder la integridad del dato.

Aplicaciones utilizadas para la compresin de datos.

Desde el ao 1991 nace SIS ZIP C.O., luego para el ao 2001 se crea una nueva versin llamada WIN ZIP el mismo programa pero en versin Windows para el ao 2002 se crea una nueva aplicacin llamada WIN RAR compatibles con los archivos Zip y comprime con extensin Rar.

Nociones sobre las tcnicas de datos.

Compresin Lgica.

Compresin Fsica.

Compresin lgica.

La compresin lgica consiste en las actividades que son desarrolladas durante el proceso de anlisis del manejo de la informacin, de forma de obtener la misma informacin, usando la menor cantidad de caracteres posibles.

En la creacin de bases de datos una de las primeras tareas a realizar por los analistas es buscar la mayor reduccin lgica posible, sin alterar el significado que se desea tenga los campos a tratar.

Un primer ejemplo muy simple de entender es el registro de fechas en los archivos o bases de datos.

Si se quisiera registrar una fecha como se indica en la expresin.

Se deberan dejar :

2 caracteres para da.

4caracteres (blancos) de separacin entre palabras o nmeros.

9 caracteres para mes (tomando el ms largo).

4 caracteres para ao.

Todo ello hace un total de 19 caracteres.

La misma fecha podra indicarse con la expresin.

Este ejemplo trivial permite ahorrar 14 caracteres, por vez que se registre la fecha.

Si este campo fuese necesario incluirlo muchas veces, resulta claro el ahorro producido en el tamao de una base de datos, todo ello sin perjuicio que cuando se tenga que explicitar en pantalla o en una impresin, se escriba tal como se indic la primera parte.

Compresin fsica.

La compresin fsica de un conjunto de datos contenidos en una base de datos, en un archivo, o en algn otro soporte de la informacin, se basa generalmente en resultados tecnolgicos, extrados de estudios basados en la teora de la codificacin.

Para el caso de un proceso de transmisin de datos, sta puede ser vista como la accin de reducir la cantidad de bits de datos antes de entrar al sistema para ser transmitidos y la correspondiente expansin de los mismos, antes de ser entregados al equipo terminal de datos que los emplear.

Las tcnicas sealadas, se basan en el hecho de que la frecuencia de aparicin de los distintos caracteres empleados en un conjunto de datos a ser transmitidos, tienen, diferentes frecuencias de aparicin.

Los caracteres con mayor frecuencia de aparicin, son entonces codificados con un nmero menor de bits, que aquellos que aparecen ms infrecuentemente.

Ventajas y desventajas de la compresin de datos.

Ventajas:

Al reducir el tamao del archivo (s) ocupan menos espacio en disco.

Son fciles y rpidos de transmitir por su reducido tamao.

Pueden ser asegurados con Password.

Son compatibles con cualquier versin Windows.

Seguridad a travs de la Encriptacin.

Desventajas:

Puede ocurrir el caso de perdida de datos.

Si el archivo comprimido sufre un mnimo dao no se puede recuperar.

Solo con la aplicacin comprimida se tiene que descomprimir.

MEDIOS DE COMUNICACINClase 4

DESCRIPCIN

En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los diferentes tipos de Medios de comunicacin, sus Tipos, Caractersticas.

Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de poder describir los diferentes Tipos de Medios de Transmisin y reconocerlos por sus caractersticas.

OBJETIVOSRECURSOS

Definir los diferentes medios de Transmisin de Datos.

Identificar los tipos de Medios

Conocer las caractersticas principales de cada uno de los medios.

Valorar su importancia a la hora de transmitir datos. Gua de trabajo

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Cable UTP o Par Trenzado

ACTIVIDADES

A travs de una exposicin los alumnos y alumnas darn a conocer los diferentes tipos de Medios, sus caractersticas, ventaja desventajas la importancia de saber seleccionarlos a la hora de formar una red de datos

Los alumnos realizarn conclusiones de manera individual del tema tratado.

MEDIOS DE COMUNICACIN.

El cable par trenzado

Es de los ms antiguos en el mercado y en algunos tipos de aplicaciones es el ms comn. Consiste en dos alambres de cobre o a veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximadamente. Los alambres se trenzan con el propsito de reducir la interferencia elctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se agrupan bajo una cubierta comn de PVC (Policloruro de Vinilo) en cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, hasta 300 pares).

Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefona, ya que la mayora de aparatos se conectan a la central telefnica por medio de un par trenzado. Actualmente, se han convertido en un estndar en el mbito de las redes LAN (Local Area Network) como medio de transmisin en las redes de acceso a usuarios (tpicamente cables de 2 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de transmisin de cables de par trenzado son inferiores, y en especial la sensibilidad ante perturbaciones extremas, a las del cable coaxial, su gran adopcin se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de instalacin, as como las mejoras tecnolgicas constantes introducidas en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.

Estructura del cable par trenzado:

Por lo general, la estructura de todos los cables par trenzado no difieren significativamente, aunque es cierto que cada fabricante introduce algunas tecnologas adicionales mientras los estndares de fabricacin se lo permitan. El cable est compuesto, por un conductor interno que es de alambre electroltico recocido, de tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado.

Debajo de la aislacin coloreada existe otra capa de aislacin tambin de polietileno, que contiene en su composicin una sustancia antioxidante para evitar la corrosin del cable. El conducto slo tiene un dimetro de aproximadamente medio milmetro, y ms la aislacin el dimetro puede superar el milmetro.

Sin embargo es importante aclarar que habitualmente este tipo de cable no se maneja por unidades, sino por pares y grupos de pares, paquete conocido como cable multipar. Todos los cables del multipar estn trenzados entre s con el objeto de mejorar la resistencia de todo el grupo hacia diferentes tipos de interferencia electromagntica externa. Por esta razn surge la necesidad de poder definir colores para los mismos que permitan al final de cada grupo de cables conocer qu cable va con cual otro. Los colores del aislante estn normalizados a fin de su manipulacin por grandes cantidades. Para Redes Locales los colores estandarizados son:

Naranja / Blanco Naranja.

Verde / Blanco Verde.

Blanco / Azul Azul

Blanco / Marrn Marrn

En telefona, es comn encontrar dentro de las conexiones grandes cables telefnicos compuestos por cantidades de pares trenzados, aunque perfectamente identificables unos de otros a partir de la normalizacin de los mismos. Los cables una vez fabricados unitariamente y aislados, se trenzan de a pares de acuerdo al color de cada uno de ellos; an as, estos se vuelven a unir a otros formando estructuras mayores: los pares se agrupan en subgrupos, los subgrupos de agrupan en grupos, los grupos se agrupan en superunidades, y las superunidades se agrupan en el denominado cable.

De esta forma se van uniendo los cables hasta llegar a capacidades de 2200 pares; un cable normalmente est compuesto por 22 superunidades; cada sub-unidad est compuesta por 12 pares aproximadamente; este valor es el mismo para las unidades menores. Los cables telefnicos pueden ser armados de 6, 10, 18, 20, 30, 50, 80, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 900, 1200, 1500, 1800 2200 pares.

Tipos de cable par trenzado:

Cable de par trenzado apantallado (STP):

En este tipo de cable, cada par va recubierto por una malla conductora que acta de apantalla frente a interferencias y ruido elctrico. Su impedancia es de 150 Ohm.

El nivel de proteccin del STP ante perturbaciones externas es mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es ms costoso y requiere ms instalacin. La pantalla del STP, para que sea ms eficaz, requiere una configuracin de interconexin con tierra (dotada de continuidad hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores RJ49.

Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de datos por su capacidad y sus buenas caractersticas contra las radiaciones electromagnticas, pero el inconveniente es que es un cable robusto, caro y difcil de instalar.

Cable de par trenzado con pantalla global (FTP):

En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no estn apantallados, pero s dispone de una pantalla global para mejorar su nivel de proteccin ante interferencias externas. Su impedancia caracterstica tpica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de transmisin son ms parecidas a las del UTP. Adems, puede utilizar los mismos conectores RJ45. Tiene un precio intermedio entre el UTP y STP.

Cable par trenzado no apantallado (UTP):

El cable par trenzado ms simple y empleado, sin ningn tipo de pantalla adicional y con una impedancia caracterstica de 100 Ohmios. El conector ms frecuente con el UTP es el RJ45, aunque tambin puede usarse otro (RJ11, DB25, DB11, etc), dependiendo del adaptador de red.

Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su costo accesibilidad y fcil instalacin. Sus dos alambres de cobre torcidos aislados con plstico PVC han demostrado un buen desempeo en las aplicaciones de hoy. Sin embargo, a altas velocidades puede resultar vulnerable a las interferencias electromagnticas del medio ambiente.

El cable UTP es el ms utilizado en telefona.

Categoras del cable UTP:

Cada categora especifica unas caractersticas elctricas para el cable: atenuacin, capacidad de la lnea e impedancia. Existen actualmente 8 categoras dentro del cable UTP:

Categora 1: Este tipo de cable esta especialmente diseado para redes telefnicas, es el tpico cable empleado para telfonos por las compaas telefnicas. Alcanzan como mximo velocidades de hasta 4 Mbps.

Categora 2: De caractersticas idnticas al cable de categora 1.

Categora 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16 Mbps. de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.

Categora 4: Esta definido para redes de ordenadores tipo anillo como Token Ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una velocidad de 20 Mbps.

Categora 5: Es un estndar dentro de las comunicaciones en redes LAN. Es capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos, es decir cuatro pares trenzados. La atenuacin del cable de esta categora viene dado por esta tabla referida a una distancia estndar de 100 metros:

Categora 5e: Es una categora 5 mejorada. Minimiza la atenuacin y las interferencias. Esta categora no tiene estandarizadas las normas aunque si esta diferenciada por los diferentes organismos.

Categora 6: No esta estandarizada aunque ya se est utilizando. Se definirn sus caractersticas para un ancho de banda de 250 Mhz.

Categora 7: No esta definida y mucho menos estandarizada. Se definir para un ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de esta categora es el tipo de conector seleccionado que es un RJ-45 de 1 pines.

En esta tabla podemos ver para las diferentes categoras, teniendo en cuenta su ancho de banda, cual sera las distancias mximas recomendadas sin sufrir atenuaciones que hagan variar la seal:

El cable coaxial.

El cable coaxial tena una gran utilidad en sus inicios por su propiedad idnea de transmisin de voz, audio y video, adems de textos e imgenes.

Se usa normalmente en la conexin de redes con topologa de Bus como Ethernet y ArcNet, se llama as porque su construccin es de forma coaxial. La construccin del cable debe de ser firme y uniforme, por que si no es as, no se tiene un funcionamiento adecuado.

Este conexionado est estructurado por los siguientes componentes de adentro hacia fuera de la siguiente manera:

Un ncleo de cobre slido, o de acero con capa de cobre, o bien de una serie de fibras de alambre de cobre entrelazadas dependiendo del fabricante.

Una capa de aislante que recubre el ncleo o conductor, generalmente de material de polivinilo, este aislante tiene la funcin de guardar una distancia uniforme del conductor con el exterior.

Una capa de blindaje metlico, generalmente cobre o aleacin de aluminio entretejido (a veces solo consta de un papel metlico) cuya funcin es la de mantenerse lo mas apretado posible para eliminar las interferencias, adems de que evita de que el eje comn se rompa o se tuerza demasiado, ya que si el eje comn no se mantiene en buenas condiciones, trae como consecuencia que la seal se va perdiendo, y esto afectara la calidad de la seal.

Por ltimo, tiene una capa final de recubrimiento, de color negro en el caso del cable coaxial delgado o amarillo en el caso del cable coaxial grueso, este recubrimiento normalmente suele ser de vinilo, xeln polietileno uniforme para mantener la calidad de las seales.

Una breve comparacin entre el cable coaxial y el cable par trenzado:

El cable coaxial es ms inmune a las interferencias o al ruido que el par trenzado.

El cable coaxial es mucho ms rgido que el par trenzado, por lo que al realizar las conexiones entre redes la labor ser ms dificultosa.

La velocidad de transmisin que podemos alcanzar con el cable coaxial llega solo hasta 10Mbps, en cambio con el par trenzado se consiguen 100Mbps.

Algunos tipos de cable coaxial:

El RG-75 se usa principalmente para televisin

Cada cable tiene su uso. Por ejemplo, los cables RG-8, RG-11 y RG-58 se usan para redes de datos con topologa de Bus como Ethernet y ArcNet.

Dependiendo del grosor tenemos:

Cable coaxial delgado (Thin coaxial):

El RG-58 es un cable coaxial delgado: a este tipo de cable se le denomina delgado porque es menos grueso que el otro tipo de cable coaxial, debido a esto es menos rgido que el otro tipo, y es ms fcil de instalar.

Cable coaxial grueso (Thick coaxial):

Los RG8 y RG11 son cables coaxiales gruesos: estos cables coaxiales permiten una transmisin de datos de mucha distancia sin debilitarse la seal, pero el problema es que, un metro de cable coaxial grueso pesa hasta medio kilogramo, y no puede doblarse fcilmente. Un enlace de coaxial grueso puede ser hasta 3 veces mas largo que un coaxial delgado.

Dependiendo de su banda tenemos:

1. Banda base:

Existen bsicamente dos tipos de cable coaxial. El de Banda Base, que es el normalmente empleado en redes de ordenadores, con una resistencia de 50Ohm, por el que fluyen seales digitales.

2. Banda ancha:

El cable coaxial de banda ancha normalmente mueve seales analgicas, posibilitando la transmisin de gran cantidad de informacin por varias frecuencias, y su uso ms comn es la televisin por cable.

Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir un cable coaxial son su ancho de banda, su resistencia o impedancia caracterstica, su capacidad y su velocidad de propagacin.

El ancho de banda del cable coaxial est entre los 500Mhz, esto hace que el cable coaxial sea ideal para transmisin de televisin por cable por mltiples canales.

La resistencia o la impedancia caracterstica depende del grosor del conductor central o malla, si vara ste, tambin vara la impedancia caracterstica.

Fibra pticaA partir de 1970, cables que transportan luz en lugar de una corriente elctrica. Estos cables son mucho ms ligeros, de menor dimetro y repetidores que los tradicionales cables metlicos. Adems, la densidad de informacin que son capaces de transmitir es tambin mucho mayor. Una fibra ptica, el emisor est formado por un lser que emite un potente rayo de luz, que varia en funcin de la seal elctrica que le llega. El receptor est constituido por un fotodiodo, que transforma la luz incidente de nuevo en seales elctricas.

En la ltima dcada la fibra ptica ha pasado a ser una de las tecnologas ms avanzadas que se utilizan como medio de transmisin. Los logros con este material fueron ms que satisfactorios, desde lograr una mayor velocidad y disminuir casi en su totalidad ruidos e interferencias, hasta multiplicar las formas de envo en comunicaciones y recepcin por va telefnica.

La fibra ptica est compuesta por filamentos de vidrio de alta pureza muy compactos. El grosor de una fibra es como la de un cabello humano aproximadamente. Fabricadas a alta temperatura con base en silicio, su proceso de elaboracin es controlado por medio de computadoras, para permitir que el ndice de refraccin de su ncleo, que es la gua de la onda luminosa, sea uniforme y evite las desviaciones.

Como caractersticas de la fibra podemos destacar que son compactas, ligeras, con bajas prdidas de seal, amplia capacidad de transmisin y un alto grado de confiabilidad ya que son inmunes a las interferencias electromagnticas de radio-frecuencia. Las fibras pticas no conducen seales elctricas, conducen rayos luminosos, por lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningn componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de alta tensin

Las fibras pticas se caracterizan por una prdidas de transmisin realmente bajas, una capacidad extremadamente elevada de transporte de seales, dimensiones mucho menores que los sistemas convencionales, instalacin de repetidores a lo largo de las lneas (gracias a la disminucin de las perdidas debidas a la transmisin), una mayor resistencia frente a las interferencias, etc.

La transmisin de las seales a lo largo de los conductores de fibra ptica se verifica gracias a la reflexin total de la luz en el interior de los conductores ticos. Dichos conductores estn constituidos por un nima de fibras delgadas, hechas de vidrios pticos altamente transparentes con un ndice de reflexin adecuado, rodeada por un manto de varias milsimas de espesor, compuesto por otro vidrio con ndice de reflexin inferior al del que forma el nima. La seal que entra por un extremo de dicho conductor se refleja en las paredes interiores hasta llegar al extremo de salida, siguiendo su camino independientemente del hecho de que la fibra est o no curvada.

Estos cables son la base de las modernas autopistas de la informacin, que hacen tcnicamente posible una interconectividad a escala planetaria.

Los tipos de fibra ptica son:

Fibra multimodal

En este tipo de fibra viajan varios rayos pticos reflejndose a diferentes ngulos, los diferentes rayos pticos recorren diferentes distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta razn, la distancia a la que se puede trasmitir est limitada.

1. Fibra multimodal con ndice graduado

En este tipo de fibra ptica el ncleo est hecho de varias capas concntricas de material ptico con diferentes ndices de refraccin. En estas fibras el nmero de rayos pticos diferentes que viajan es menor y, por lo tanto, sufren menos el severo problema de las multimodales.

Fibra monomodal

Esta fibra ptica es la de menor dimetro y solamente permite viajar al rayo ptico central. No sufre del efecto de las otras dos pero es ms difcil de construir y manipular. Es tambin ms costosa pero permite distancias de transmisin mayores.

En comparacin con el sistema convencional de cables de cobre, donde la atenuacin de sus seales es de tal magnitud que requieren de repetidores cada dos kilmetros para regenerar la transmisin, en el sistema de fibra ptica se pueden instalar tramos de hasta 70 Km. sin que haya necesidad de recurrir a repetidores, lo que tambin hace ms econmico y de fcil mantenimiento este material.

Con un cable de seis fibras se puede transportar la seal de ms de cinco mil canales o lneas principales, mientras que se requiere de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar servicio a ese mismo nmero de usuarios, con la desventaja que este ltimo medio ocupa un gran espacio en los canales y requiere de grandes volmenes de material, lo que tambin eleva los costes.

Originalmente, la fibra ptica fue propuesta como medio de transmisin debido a su enorme ancho de banda; sin embargo, con el tiempo se ha introducido en un amplio rango de aplicaciones adems de la telefona, automatizacin industrial, computacin, sistemas de televisin por cable y transmisin de informacin de imgenes astronmicas de alta resolucin entre otros.

En un sistema de transmisin por fibra ptica existe un transmisor que se encarga de transformar las ondas electromagnticas en energa ptica o en luminosa. Por ello se le considera el componente activo de este proceso. Cuando la seal luminosa es transmitida por las pequeas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer componente al que se le denomina detector ptico o receptor, cuya misin consiste en transformar la seal luminosa en energa electromagntica, similar a la seal original. El sistema bsico de transmisin se compone en este orden, de seal de entrada, amplificador, fuente de luz, corrector ptico, lnea de fibra ptica (primer tramo ), empalme, lnea de fibra ptica (segundo tramo), corrector ptico, receptor, amplificador y seal de salida.

Se puede decir que en este proceso de comunicacin, la fibra ptica funciona como medio de transportacin de la seal luminosa, generado por el transmisor de LED's (diodos emisores de luz) y lasers. Los diodos emisores de luz y los diodos lasers son fuentes adecuadas para la transmisin mediante fibra ptica, debido a que su salida se puede controlar rpidamente por medio de una corriente de polarizacin. Adems su pequeo tamao, su luminosidad, longitud de onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son caractersticas atractivas.

Enlaces inalmbricos.

1. Servicio que consiste en ofrecer al cliente acceso ilimitado a Internet mediante un enlace inalmbrico por medio de antenas, que le permiten utilizar un ancho de banda desde 64K hasta 2Mbps.

2. Trabajan por medio de radio frecuencia

3. Desde 2dB de ganancia hasta 24 dB

4. Pueden transmitir en un radio inicial de 7 hasta 360, dependiendo el estilo de la red.

5. Tecnologas Omnidireccionales y Unidireccionales

6. Enlazan desde una pc hasta una red entera, creando una intranet.

Microondas terrestres

Suelen utilizarse antenas parablicas. Para conexionas a larga distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre antenas parablicas.

Se suelen utilizar en sustitucin del cable coaxial o las fibras pticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores, aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisin de televisin y voz.

La principal causa de prdidas es la atenuacin debido a que las prdidas aumentan con el cuadrado de la distancia ( con cable coaxial y par trenzado son logartmicas ). La atenuacin aumenta con las lluvias.

Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya que al proliferar estos sistemas, pude haber ms solapamientos de seales.

Microondas por satlite

El satlite recibe las seales y las amplifica o retransmite en la direccin adecuada.

Para mantener la alineacin del satlite con los receptores y emisores de la tierra, el satlite debe ser geoestacionario.

Se suele utilizar este sistema para :

Difusin de televisin.

Transmisin telefnica a larga distancia.

Redes privadas.

El rango de frecuencias para la recepcin del satlite debe ser diferente del rango al que este emite, para que no haya interferencias entre las seales que ascienden y las que descienden.

Debido a que la seal tarda un pequeo intervalo de tiempo desde que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor o receptores, ha de tenerse cuidado con el control de errores y de flujo de la seal.

Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas son:

Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio omnidireccionales.

Las microondas son ms sensibles a la atenuacin producida por la lluvia.

En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar u otros objetos, pueden aparecer mltiples seales "hermanas".

Infrarrojos

Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o bien estar en lnea tras la posible reflexin de rayo en superficies como las paredes. En infrarrojos no existen problemas de seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los objetos (paredes por ejemplo). Tampoco es necesario permiso para su utilizacin (en microondas y ondas de radio si es necesario un permiso para asignar una frecuencia de uso).

LA REDClase 5

DESCRIPCIN

En la presente clase los alumnos y alumnas conocern la definicin de Red, su Evolucin Histrica, valorarn su Uso y Objetivos, como es su Estructura, Tipos y Topologas; de cada una de ellas se darn a conocer sus Caractersticas, Ventajas Desventajas, los Componentes necesarios ara Formar una Red.

Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de poder describir una red y de acuerdo a su caracterstica identificarla de acuerdo a su topologa por ultimo determinarn que componentes son necesario ara formar una red determinada.

OBJETIVOSRECURSOS

Definir el concepto de Red

Analizar su evolucin histrica a travs del tiempo

Valorar su uso y objetivos en la vida cotidiana

Conocer los diferentes tipos (LAN, MAN, WAN y otras)

Identificar una red de acuerdo a su topologa

Identificar los diferentes componentes o dispositivos necesarios para formar una red. Gua de trabajo

Papel Bond

Marcadores

ACTIVIDADES

A travs de una exposicin los alumnos y alumnas darn a conoce la definicin de Red, su uso objetivos, estructura, tipos, topologa, ventajas desventajas y por ltimo los dispositivos necesarios para instalar una red.

Los alumnos realizarn conclusiones de manera individual del tema tratado.

QUE ES UNA RED?

Cada uno de los tres siglos pasados ha estado dominado por una sola tecnologa. El siglo XVIII fue la etapa de los grandes sistemas mecnicos que acompaaron a la Revolucin Industrial. El siglo XIX fue la poca de la mquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnologa clave ha sido la recoleccin, procesamiento y distribucin de informacin. Entre otros desarrollos, hemos asistido a la instalacin de redes telefnicas en todo el mundo, a la invencin de la radio y la televisin, al nacimiento y crecimiento sin precedente de la industria de los ordenadores ( computadores ), as como a la puesta en rbita de los satlites de comunicacin.

A medida que avanzamos hacia los ltimos aos de este siglo, se ha dado una rpida convergencia de estas reas, y tambin las diferencias entre la captura, transporte almacenamiento y procesamiento de informacin estn desapareciendo con rapidez. Organizaciones con centenares de oficinas dispersas en una amplia rea geogrfica esperan tener la posibilidad de examinar en forma habitual el estado actual de todas ellas, simplemente oprimiendo una tecla. A medida que crece nuestra habilidad para recolectar procesar y distribuir informacin, la demanda de mas sofisticados procesamientos de informacin crece todava con mayor rapidez.

La industria de ordenadores ha mostrado un progreso espectacular en muy corto tiempo. El viejo modelo de tener un solo ordenador para satisfacer todas las necesidades de clculo de una organizacin se est reemplazando con rapidez por otro que considera un nmero grande de ordenadores separados, pero interconectados, que efectan el mismo trabajo. Estos sistemas, se conocen con el nombre de redes de ordenadores. Estas nos dan a entender una coleccin interconectada de ordenadores autnomos. Se dice que los ordenadores estn interconectados, si son capaces de intercambiar informacin. La conexin no necesita hacerse a travs de un hilo de cobre, el uso de lser, microondas y satlites de comunicaciones. Al indicar que los ordenadores son autnomos, excluimos los sistemas en los que un ordenador pueda forzosamente arrancar, parar o controlar a otro, stos no se consideran autnomos.

Las primeras redes

Las primeras redes construidas permitieron la comunicacin entre una computadora central y terminales remotas. Se utilizaron lneas telefnicas, ya que estas permitan un traslado rpido y econmico de los datos. Se utilizaron procedimientos y protocolos ya existentes para establecer la comunicacin y se incorporaron moduladores y demoduladores para que, una vez establecido el canal fsico, fuera posible transformar las seales digitales en analgicas adecuadas para la transmisin por medio de un mdem.

Posteriormente, se introdujeron equipos de respuesta automtica que hicieron posible el uso de redes telefnicas pblicas conmutadas para realizar las conexiones entre las terminales y la computadora.

A principios de los aos 70 surgieron las primeras redes de transmisin de datos destinadas exclusivamente a este propsito, como respuesta al aumento de la demanda del acceso a redes a travs de terminales para poder satisfacer las necesidades de funcionalidad, flexibilidad y economa. Se comenzaron a considerar las ventajas de permitir la comunicacin entre computadoras y entre grupos de terminales, ya que dependiendo de el grado de similitud entre computadoras es posible permitir que compartan recursos en mayor o menor grado.

La primera red comercial fue la TransCanada Telephone Systems Dataroute, a la que posteriormente sigui el Digital Data System de AT&T. Estas dos redes, para beneficio de sus usuarios, redujeron el costo y aumentaron la flexibilidad y funcionalidad.

Durante los aos 60 las necesidades de teleproceso dieron un enfoque de redes privadas compuesto de lneas ( leased lines ) y concentradores locales o remotos que usan una topologa de estrella.

El concepto de redes de datos pblicas emergi simultneamente. Algunas razones para favorecer el desarrollo de redes de datos pblicas es que el enfoque de redes privadas es muchas veces insuficiente para satisfacer las necesidades de comunicacin de un usuario dado. La falta de interconectabilidad entre redes privadas y la demanda potencial de informacin entre ellas en un futuro cercano favorecen el desarrollo de las redes pblicas.

Usos de las redes de ordenadores

Objetivos de las redes

Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus objetivo es hacer que todos los programas, datos y equipo estn disponibles para cualquiera de la red que as lo solicite, sin importar la localizacin fsica del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 kilmetros de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente.

Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos podran duplicarse en dos o tres mquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podra utilizarse una de las otras copias. Adems, la presencia de mltiples CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.

Otro objetivo es el ahorro econmico. Los ordenadores pequeos tienen una mejor relacin costo / rendimiento, comparada con la ofrecida por las mquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces mas rpidas que el mas rpido de los microprocesadores, pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores personales, uno por usuario, con los datos guardados una o mas mquinas que funcionan como servidor de archivo compartido.

Este objetivo conduce al concepto de redes con varios ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina LAN ( red de rea local ), en contraste con lo extenso de una WAN ( red de rea extendida ), a la que tambin se conoce como red de gran alcance.

Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la carga, simplemente aadiendo mas procesadores.

Con mquinas grandes, cuando el sistema esta lleno, deber reemplazarse con uno mas grande, operacin que por lo normal genera un gran gasto y una perturbacin inclusive mayor al trabajo de los usuarios.

Otro objetivo del establecimiento de una red de ordenadores, es que puede proporcionar un poderoso medio de comunicacin entre personas que se encuentran muy alejadas entre si. Con el ejemplo de una red es relativamente fcil para dos o mas personas que viven en lugares separados, escribir informes juntos. Cuando un autor hace un cambio inmediato, en lugar de esperar varios das para recibirlos por carta. Esta rapidez hace que la cooperacin entre grupos de individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente haba sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora.

En la siguiente tabla se muestra la clasificacin de sistemas multiprocesadores distribuidos de acuerdo con su tamao fsico. En la parte superior se encuentran las mquinas de flujo de datos, que son ordenadores con un alto nivel de paralelismo y muchas unidades funcionales trabajando en el mismo programa. Despus vienen los multiprocesadores, que son sistemas que se comunican a travs de memoria compartida. En seguida de los multiprocesadores se muestran verdaderas redes, que son ordenadores que se comunican por medio del intercambio de mensajes. Finalmente, a la conexin de dos o mas redes se le denomina interconexin de redes.

Aplicacin de las redes

El reemplazo de una mquina grande por estaciones de trabajo sobre una LAN no ofrece la posibilidad de introducir muchas aplicaciones nuevas, aunque podran mejorarse la fiabilidad y el rendimiento. Sin embargo, la disponibilidad de una WAN ( ya estaba antes ) si genera nuevas aplicaciones viables, y algunas de ellas pueden ocasionar importantes efectos en la totalidad de la sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos importantes de redes de ordenadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos: el acceso a programas remotos, el acceso a bases de datos remotas y facilidades de comunicacin de valor aadido.

Una compaa que ha producido un modelo que simula la economa mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las diferentes proyecciones de inflacin, de tasas de inters y de fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se prefiere este planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si el modelo se est ajustando constantemente necesita de una mquina muy grande para correrlo.

Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones econmicas: el llamar a un ordenador remoto mediante una red resulta mas econmico que hacerlo directamente. La posibilidad de tener un precio mas bajo se debe a que el enlace de una llamada telefnica normal utiliza un circuito caro y en exclusiva durante todo el tiempo que dura la llamada, en tanto que el acceso a travs de una red, hace que solo se ocupen los enlaces de larga distancia cuando se estn transmitiendo los datos.

Una tercera forma que muestra el amplio potencial del uso de redes, es su empleo como medio de comunicacin ( Internet ). Como por ejemplo, el tan conocido por todos, correo electrnico ( e-mail ), que se enva desde una terminal, a cualquier persona situada en cualquier parte del mundo que disfrute de este servicio. Adems de texto, se pueden enviar fotografas e imgenes.

Estructura de una red

En toda red existe una coleccin de mquinas para correr programas de usuario ( aplicaciones ). Seguiremos la terminologa de una de las primeras redes, denominada ARPANET, y llamaremos hostales a las mquinas antes mencionadas. Tambin, en algunas ocasiones se utiliza el trmino sistema terminal o sistema final. Los hostales estn conectados mediante una subred de comunicacin, o simplemente subred. El trabajo de la subred consiste en enviar mensajes entre hostales, de la misma manera como el sistema telefnico enva palabras entre la persona que habla y la que escucha. El diseo completo de la red simplifica notablemente cuando se separan los aspectos puros de comunicacin de la red ( la subred ), de los aspectos de aplicacin ( los hostales ).

Una subred en la mayor parte de las redes de rea extendida consiste de dos componentes diferentes: las lneas de transmisin y los elementos de conmutacin. Las lneas de transmisin ( conocidas como circuitos, canales o troncales ), se encargan de mover bits entre mquinas.

Los elementos de conmutacin son ordenadores especializados que se utilizan para conectar dos o mas lneas de transmisin. Cuando los datos llegan por una lnea de entrada, el elemento de conmutacin deber seleccionar una lnea de salida para reexpedirlos

Tipos de redes

No existe una taxonoma generalmente aceptada dentro de la cul quepan todas las redes de computadoras, pero sobresalen dos dimensiones: la tecnologa de transmisin y la escala. En trminos generales hoy dos tipos de tecnologa de transmisin.

Redes de Difusin.

Redes de punto.

Las redes de difusin tienen un solo canal de comunicacin compartido por todas las mquinas de la red. Los paquetes cortos ( llamados paquetes ) que enva una mquina son recibidos por todas las dems. Un campo de direccin dentro del paquete especifica a quin se dirige. Al recibir el paquete, la mquina verifica el campo de direccin, si el paquete esta dirigido a ella, lo procesa; si esta dirigido a otra mquina lo ignora.

Los sistemas de difusin generalmente tambin ofrecen la posibilidad de dirigir un paquete a todos los destinos colocando un cdigo especial en el campo de direccin. Cuando se transmite un paq