Intro a Las Comunicaciones

download Intro a Las Comunicaciones

of 74

Transcript of Intro a Las Comunicaciones

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    1/74

    Visin

    general

    de

    las

    comunicaciones

    ModelosdeComunicacin Comunicacinatravsderedes Modelo

    OSI,

    Protocolos

    yarquitecturas

    Resumenyejercicios

    Objetivo:Elobjetivodeestecursoespresentarlosconceptosytecnologasbsicosdelos

    modelosde

    comunicacin.

    Implementarpequeosmodelosdecomunicacinbasadosenredes.

    Para:

    Relacindeunmodelodecomunicacincontareashabituales

    Describirla

    funcin

    de

    una

    red

    de

    datos

    DescribirloscomponentesdeunareddedatosDescribirarquitecturasdered

    next

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    2/74

    Modelode

    Comunicacin

    Lasprimerasredesdedatosestabanlimitadasaintercambiarinformacinconbaseencaracteresentresistemasinformticosconectados.Lasredesactualesevolucionaronparaagregarlevoz,flujosdevideo,textoygrficosalos

    diferentestipos

    de

    dispositivos.

    Las

    formas

    de

    comunicacin

    anteriormente

    individualesydiferentesseunieronenunaplataformacomn.Estaplataformaproporcionaaccesoaunaampliavariedaddemtodosdecomunicacinalternativosynuevosquepermitenalaspersonasinteractuardirectamenteconotrasenformacasiinstantnea.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    3/74

    Comunicaciones,para

    qu?

    Decidircmovestirsealconsultarenlnealascondicionesactualesdelclima.

    Buscarelcaminomenoscongestionadohaciasu

    destinoal

    observar

    videos

    de

    cmaras

    Web

    que

    muestranelclimayeltrfico. Consultarsuestadodecuentabancarioypagar

    electrnicamentelasfacturas. Recibiryenviarcorreoelectrnicoorealizaruna

    llamadatelefnica

    atravs

    de

    Internet

    durante

    el

    almuerzoenunbarconserviciodeInternet. Obtenerinformacinsobrelasaludyconsejos

    sobrenutricindepartedeexpertosdetodoelmundoycompartirenunforoesainformacino

    tratamientos. Descargarnuevasrecetasytcnicasdecocinapara

    crearcenasfabulosas. Enviarycompartirsusfotografas,videoshechos

    encasayexperienciasconamigosoconelmundo.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    4/74

    Comunicaciones,para

    qu?

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    5/74

    Comunicaciones,para

    qu?

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    6/74

    Comunicaciones,para

    qu?

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    7/74

    Queslacomunicacin?Lacomunicacineselprocesomedianteelcualsetransmiteinformacindeunaentidadaotra.ReglasyProtocolos(dependendelcontexto)

    Algunosde

    los

    protocolos

    que

    rigen

    con

    xito

    las

    comunicacioneshumanasson:

    Unemisoryunreceptoridentificados

    Mtodode

    comunicacin

    acordado

    (en

    persona,

    telfono,carta,fotografa)

    Idiomaygramticacomn

    Velocidadymomento

    de

    entrega

    Requisitosdeconfirmacinoacusederecibo

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    8/74

    Calidadde

    comunicacin

    Sedeterminaqueunacomunicacinentrepersonas

    esexitosa

    cuando

    el

    significado

    del

    mensaje

    entendidoporelreceptoreselmismoqueelplaneadoporelemisor.

    Seusa

    el

    mismo

    criterio

    bsico

    para

    juzgar

    el

    xito

    enlasredesdedatos.Sinembargo,debidoaqueunmensajesetrasladaporlared,muchosfactorespuedenevitarqueelmensajelleguealreceptorodistorsionar

    el

    significado

    planeado.

    Estos

    factores

    puedenserexternosointernos.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    9/74

    Factoresexternos

    Relacionadosconlacomplejidaddelaredyconelnmerodedispositivosquedebecruzarunmensajealolargo

    de

    la

    ruta

    asu

    destino

    final

    eincluyen:

    Lacalidaddelarutaentreelemisoryelreceptor Elnmerodevecesqueelmensajetienequecambiar

    deforma

    Elnmerodevecesqueelmensajesetienequevolver

    adirigiroaconsiderar Lacantidaddemensajesquesetransmitendeforma

    simultneaen

    la

    red

    de

    comunicacin

    Eltiempoqueseasignaparaunacomunicacinexitosa

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    10/74

    Factoresinternos

    Estnrelacionadosconlanaturalezadelmensaje.

    Losfactores

    internos

    que

    afectan

    la

    comunicacin

    exitosaenlaredson:

    Eltamaodelmensaje

    Lacomplejidaddelmensaje

    Laimportanciadelmensaje

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    11/74

    Comunicacinatravs

    de

    redes

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    12/74

    Elementosde

    una

    red

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    13/74

    Conexionesde

    red

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    14/74

    Tiposde

    redes

    TecnologadetransmisinRedes

    de

    difusin

    (mantienen

    un

    solo

    canal

    de

    comunicacin)

    Redespuntoapunto(muchasconexionesentre

    paresindividuales)

    EscalaLan

    WanMan

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    15/74

    Elementosde

    una

    red

    Laspersonasgeneralmentebuscanenviaryrecibirdistintostiposdemensajesatravs

    deaplicaciones

    informticas;

    estas

    aplicacionesnecesitanserviciosparafuncionarenlared.Algunosdeestosserviciosincluyen:

    World WideWeb,

    correoelectrnico,

    mensajerainstantneay

    telefonaIP.Losdispositivosinterconectadosatravsdemediosparaproporcionarserviciossedebenregirporreglasoprotocolos

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    16/74

    Quson

    los

    protocolos?

    Los protocolos son las reglas que utilizan los

    dispositivos de red para comunicarse entre s.Actualmente, el estndar de networking es unconjunto de protocolos denominado TCP/IP(Protocolo de control de transmisin/Protocolo de

    Internet). TCP/IP se utiliza en redes comerciales ydomsticas, siendo tambin el protocolo primariode Internet. Son los protocolos TCP/IP los queespecifican los mecanismos de formateo, de

    direccionamiento y de enrutamiento que garantizanque nuestros mensajes sean entregados a losdestinatarios correctos.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    17/74

    Envode

    un

    mensaje

    instantneo

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    18/74

    Redes

    convergentesRedquepermitequevoz,videoydatosutilicenlamismaredIPServicios

    y

    redes

    mltiples

    Eltelfono

    tradicional,

    la

    radio,

    la

    televisin

    ylas

    redes

    de

    datos

    informticos

    tienen

    supropiaversinindividualdeloscuatroelementosbsicosdelared.Enelpasado,cadaunodeestosserviciosrequeraunatecnologadiferenteparaemitirsusealdecomunicacinparticular.Adems,cadaserviciotenasupropioconjuntodereglasynormasparaasegurarlacomunicacinexitosadesusealatravsdeunmedioespecfico.

    Redes

    convergentes

    Losavancesdelatecnologanospermitenconsolidarestasredesdiferentesenunaplataforma:unaplataformaquesedefinecomounaredconvergente.Elflujodevoz,vdeoydatosqueviajaatravsdelamismaredeliminalanecesidaddecrearymantener

    redes

    separadas.

    En

    una

    red

    convergente

    todava

    hay

    muchos

    puntos

    de

    contactoymuchosdispositivosespecializados,(porejemplo:computadoraspersonales,telfonos,televisores,asistentespersonalesyregistradorasdepuntosdeventaminoristas)perounasolainfraestructuraderedcomn.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    19/74

    Redesmltiples

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    20/74

    Redesconvergentes

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    21/74

    Redesde

    informacin

    inteligente

    El papel de la red est evolucionando. La plataforma decomunicaciones inteligentes del futuro ofrecer mucho ms que

    conectividad bsica y acceso a las aplicaciones. La convergencia de losdiferentes tipos de redes de comunicacin en una plataformarepresenta la primera fase en la creacin de la red inteligente deinformacin. En la actualidad nos encontramos en esta fase deevolucin de la red. La prxima fase ser consolidar no slo los

    diferentes tipos de mensajes en una nica red, sino tambin consolidarlas aplicaciones que generan, transmiten y aseguran los mensajes enlos dispositivos de red integrados. No slo la voz y el video setransmitirn mediante la misma red, sino que los dispositivos querealizan la conmutacin de telfonos y el broadcasting de videos sern

    los mismos dispositivos que enrutan los mensajes en la red. Laplataforma de comunicaciones que resulta brinda una funcionalidad dealta calidad de las aplicaciones a un costo reducido.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    22/74

    Arquitecturade

    RedLas redes deben admitir una amplia variedad de

    aplicaciones y servicios, as como tambin funcionar condiferentes tipos de infraestructuras fsicas. El trminoarquitectura de red, en este contexto, se refiere a lastecnologas que admiten la infraestructura y a losservicios y protocolos programados que puedentrasladar los mensajes en toda esa infraestructura.

    Existen cuatro caractersticas bsicas que la arquitecturasubyacente necesita para cumplir con las expectativas delos usuarios:

    tolerancia a fallas, escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    23/74

    Toleranciaafallas

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    24/74

    Escalabilidad

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    25/74

    CalidaddeServicio(QoS)mecanismodecontrolquepuededardiferenteprioridadadistintosusuariosoflujosdedatos,ogarantizarundeterminadonivelderendimientoaunflujo

    dedatosdeacuerdoconsolicitudesdelprogramadeaplicacin.

    Lastransmisionesdevozyvideoenvivorequierenunniveldecalidadconsistenteyunenvoininterrumpidoquenoeranecesarioparalasaplicacionesinformticas

    tradicionales.

    La

    calidad

    de

    estos

    servicios

    se

    midecontralacalidaddeexperimentarlamismapresentacindeaudioyvideoenpersona.Lasredesdevozyvideotradicionalesestndiseadasparaadmitiruntiponicode

    transmisin,

    y

    por

    lo

    tanto

    pueden

    producir

    un

    nivelaceptabledecalidad.Losnuevosrequisitosparadarsoporteaestacalidaddeserviciosobreunaredconvergentecambialaformaenqueestndiseadasyse

    implementanlas

    arquitecturas

    de

    red.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    26/74

    Seguridad

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    27/74

    Arquitecturaderedcontoleranciaa

    fallas.Internet,ensuscomienzos,eraelresultadodeunainvestigacinrespaldadaporelDepartamentodeDefensadeEstadosUnidos

    (DoD).Su

    objetivo

    principal

    fue

    tener

    un

    medio

    de

    comunicacin

    quepudierasoportarladestruccindenumerosossitioseinstalacionesdetransmisinsininterrumpirelservicio.Estoimplicaquelatoleranciaafallaseraelfocoenelesfuerzoinicialdeltrabajodediseodeinternetwork.Losprimerosinvestigadoresderedobservaronlasredesdecomunicacinexistentes,queensuscomienzosseutilizabanparalatransmisindetrficodevoz,paradeterminarqupodahacerseparamejorarelniveldetoleranciaafallas.

    Conmutacindecircuitos Conmutacindepaquetes

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    28/74

    Redesorientadasalaconexiny

    conmutadaspor

    circuitos

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    29/74

    Redessinconexinconmutadaspor

    paquetes

    (agrupacinlgicadeinformacincompuestaporinformacin

    decontrolydats deusuario)

    Lapremisa

    para

    este

    tipo

    de

    redes

    es

    que

    un

    simple

    mensajepuededividirseenmltiplesbloquesdemensajes.Losbloquesindividualesquecontieneninformacindedireccionamientoindicantantosupuntodeorigencomosudestinofinal.Conestainformacinintegrada,estosbloquesdemensajes,llamadospaquetes,sepuedenenviaratravsdela

    redalo

    largo

    de

    varias

    rutas

    yse

    pueden

    volver

    a

    unirenelmensajeoriginalalalcanzarsudestino.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    30/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    31/74

    Arquitecturade

    red

    escalable

    El hecho de que Internet se expanda a velocidad, sin afectar seriamente elrendimiento de usuarios individuales, es una funcin del diseo de los protocolosy de las tecnologas subyacentes sobre la cual se construye.

    Internet, hecho de una coleccin de redes pblicas y privadas interconectadas,tiene una estructura jerrquica en capas para servicios de direccionamiento,designacin y conectividad. En cada nivel o capa de la jerarqua, los operadores dered individual mantienen relaciones entre pares con otros operadores en el mismonivel. Como resultado, el trfico de redes destinado para servicios regionales ylocales no necesita cruzar a un punto central para su distribucin. Los servicios

    comunes se pueden duplicar en diferentes regiones, por ello mantienen fuera eltrfico de las redes backbone de alto nivel.

    AunquenohayunaorganizacinnicaquereguleInternet,losoperadoresdemuchasderedesindividualesqueproporcionanconectividadaInternetcooperanparaseguirestndaresyprotocolosaceptados.

    Laadherenciaalosestndarespermitealosfabricantesdehardwareysoftwareconcentrarseenlasmejorasdelproductoenreasderendimientoycapacidad,sabiendoquelosnuevosproductospuedenintegrarseymejorarlainfraestructuraexistente.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    32/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    33/74

    Modelosdecomunicacin

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    34/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    35/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    36/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    37/74

    Elementosde

    comunicacin

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    38/74

    ModeloOSI

    Inicialmente, el modelo OSI fue diseado por laOrganizacin Internacional para la Estandarizacin (ISO,

    International Organization for Standardization) paraproporcionar un esquema sobre el cual crear una suite deprotocolos de sistemas abiertos. La visin era que esteconjunto de protocolos se utilizara para desarrollar una

    red internacional que no dependiera de sistemaspropietarios.Lamentablemente, la velocidad a la que fue adoptada laInternet con base en TCP/IP y la velocidad a la que se

    expandi ocasionaron que el desarrollo y la aceptacin dela suite de protocolos OSI quedaran atrs

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    39/74

    Modelo

    OSI

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    40/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    41/74

    ComparativadelmodeloOSIcon

    TCP/IP

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    42/74

    Bloques

    de

    datos

    en

    los

    modelos

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    43/74

    Servicios

    capa

    de

    enlace

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    44/74

    Formato

    de

    datos

    para

    la

    transmisin

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    45/74

    Conexin

    de

    servicios

    a

    los

    medios

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    46/74

    Subcapas

    de

    enlace

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    47/74

    Estndares

    para

    la

    capa

    de

    enlace

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    48/74

    Protocolos

    Ethernet

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    49/74

    Tramas

    Paquetes IP

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    50/74

    PaquetesIP

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    51/74

    Estructura

    de

    direccionamiento

    IPAtomar encuenta: Cadadispositivodeunareddebedefinirseenformaexclusiva.

    Lospaquetes

    de

    la

    capa

    de

    red

    seidentificanconunadireccinde

    origenydestinoparaloshostsfinales.

    Estasdireccionessonpatrones

    binariosqueestnrepresentadosen

    unnotacindecimalpunto. 10101100000100000000010000010100

    Sera:172.16.4.20

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    52/74

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    53/74

    Direccin dered

    Ladireccinderedesunamaneraestndardehacerreferenciaauna

    red.

    DentrodelrangodedireccinIPv4deunared,ladireccinmsbajasereservaparala

    direccinde

    red.

    Esta

    direccintieneun0paracadabitdehostenlaporcindehostdeladireccin.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    54/74

    Direccin

    de

    broadcast Paraenviardatosatodosloshostsdeunared,unhostpuedeenviarunsolopaquete

    dirigido

    a

    la

    direccin

    de

    broadcastdelared.

    Ladireccindebroadcastutilizaladireccinmsaltaenel

    rangode

    la

    red.

    sta

    es

    la

    direccinenlacuallosbitsdelaporcindehostsontodos1.Paralared10.0.0.0con24bits

    de

    red,

    la

    direccin

    de

    broadcastsera10.0.0.255.Aestadireccinselaconocecomobroadcastdirigido.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    55/74

    Direccin

    de

    hostCadadispositivofinal

    requiereuna

    direccin

    nicaparaenviarunpaqueteadichohost.EnlasdireccionesIPv4,seasignanlosvaloresentrela

    direccinde

    red

    yla

    direccindebroadcastalosdispositivosendichared.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    56/74

    EnrutamientoInterdominio sinClases(CIDR).

    Siempresa200.3.25.0(claseC=>254direcciones)

    mscaradesubredser255.255.255.0(o/24).

    Senecesitadividirlareden8subredes=>nuevamscara/27

    en binario 11111111.11111111.11111111.11100000,oen decimal punteado,

    255.255.255.224.

    Cadasubredtendr direccionespero direccionesparahosts(primerared/ultimabroadcast)

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    57/74

    unicast

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    58/74

    Broadcast

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    59/74

    multicast

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    60/74

    Clculo

    de

    direcciones

    Ladivisinensubredespermitecrearmltiplesredeslgicasdeunnicobloquededirecciones.Comousamosunrouter paraconectarestasredes,cadainterfazenunrouter debetenerunIDnicodered.Cadanodoenese

    enlaceestenlamismared.Creamoslassubredesutilizandounoomsdelosbits

    delhost

    como

    bits

    delared.

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    61/74

    Clculo de

    direccionesFrmulaparacalcularsubredes

    2n dondencorrespondealacantidaddebitsquesetomaronprestados.Eneste

    ejemplo,el

    clculo

    es

    as:

    21 =2subredes

    Cantidaddehosts

    2n

    2

    donde

    n

    corresponde

    a

    la

    cantidad

    de

    bits

    para

    hosts.

    Laaplicacindeestafrmula,(27 2=126)

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    62/74

    Clculode

    direcciones

    para

    dos

    subredes

    Direccin

    IP

    bin. /

    Direccin

    IP

    dec.

    1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

    Mascara 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0

    Direccin

    de

    subred

    bin 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0

    Direccin

    de

    subred

    bin

    25

    192 168 1 0

    192 168 1 0

    11000000 10101000 1 0

    2n ,ncorrespondealacantidaddebitsquesetomaronprestados.21 =2subredesCantidad

    de

    hosts

    2n 2dondencorrespondealacantidaddebitsparahosts.(27 2=126)

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    63/74

    Clculo

    de

    direcciones

    para

    tres

    subredesbits nmeroRED Mascara 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Redes 2 4 subredes

    HOSTS Hosts 6 62 hosts255 255 192255

    DireccinIPbin. 192 168 1 0

    Direccindered:192.168.1.0Con62hosts:

    bits nmero

    Redes 2 4 subredes

    Hosts 6 62 hosts

    DIRRed

    128 129 190 191

    192 193 254 255

    0 1 62 63

    64 65 126 127

    192 168 1 0

    red hostinicio hostfinal broadcast

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    64/74

    Clculo

    de

    direcciones

    para

    seis

    subredesDireccinIPbin. 192 168 1 0 bits nmeroRED Mascara 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 Redes 3 8 subredes

    HOSTS Hosts 5 30 hosts255 255 224255

    Direccindered:192.168.1.0Con30hosts:

    bits nmero Subred

    Redes 3 8 subredes 0

    Hosts 5 30 hosts 1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    DIRRed

    192 193 222 223

    224 225 254 255

    128 129 158 159

    160 161 190 191

    64 65 94 95

    96 97 126 127

    0 1 30 31

    32 33 62 63

    192 168 1 0

    red host

    inicio host

    final broadcast

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    65/74

    Protocolos

    de

    Transporte

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    66/74

    Encabezados

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    67/74

    Direccionamiento

    de

    puertos

    Puertos

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    68/74

    Puertos

    Puertos TCP

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    69/74

    PuertosTCP

    Puertos udp

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    70/74

    Puertosudp

    Puertos comunes

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    71/74

    Puertoscomunes

    Encabezados

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    72/74

    Encabezados

    Ethernet

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    73/74

    Ethernet

    Inalmbricos

  • 7/26/2019 Intro a Las Comunicaciones

    74/74

    Inalmbricos