CAPTULO I: Introduccin a la comunicacin de datos

CAPTULO I:Introduccin a la comunicacin de datosComponentes bsicos de un sistema de comunicacionesLa transmisin de datos y las redes estn cambiando la forma en que hacemos negocios y nuestro estilo de vida. las decisiones de negocio se deben tomar cada vez ms rpido y las personas que deciden necesitanacceso inmediato a informacin exacta. Por qu esperar una semana a que llegue por correo un informe de Alemania cuando puede llegar casi instantneamente a travs de las redes de computadoras? Los negocios dependen actualmente de las redes de computadoras. Pero antes de preguntar lo rpidamente que podemos conectarnos, es necesario saber cmo operan las redes, qu tipos de tecnologas estn disponibles y qu diseos se ajustan mejor a cada tipo de necesidades.Transmisin de DatosCuando nos comunicamos, estamos compartiendo informacin. Esta comparticin puede ser local o remota.Entre los individuos, las comunicaciones locales se producen habitualmente cara a cara, mientras que las comunicaciones remotas tienen lugar a travs de la distancia. El trmino telecomunicacin, que incluye telefona, telegrafa y televisin, significa comunicacin a distancia (tele significa lejos en griego). La palabra datos se refiere a hechos, conceptos e instrucciones presentados en cualquier formato acordado entre las partes que crean y utilizan dichos datos. Transmisin de DatosLa transmisin de datos es el intercambio de datos entre dos dispositivos a travs de alguna forma de medio de transmisin, como un cable. Para que la transmisin de datos sea posible, los dispositivos de comunicacin deben ser parte deUn sistema de comunicacin formado por hardware (equipo fsico) y software (programas).La efectividad del sistema de comunicacin de datos depende deCuatro caractersticas fundamentales: entrega, exactitud, puntualidad y retardo variable (jitter).Transmisin de DatosEntrega.- El sistema debe entregar los datos en el destino correcto. los datos deben ser recibidos por el dispositivo o usuario adecuado y solamente por ese dispositivo o usuario.

2. Exactitud.- El sistema debe entregar los datos con exactitud. los datos que se alteran en la transmisin son incorrectos y no se pueden utilizar.

3. Puntualidad.- El sistema debe entregar los datos con puntualidad. los datos entregados tarde son intiles.En el caso del vdeo, el audio y la voz, la entrega puntual significa entregar los datos a medida que se producen, en el mismo orden en que se producen y sin un retraso significativo. Este tipo de entregas se llama transmisin en tiempo real.

4. Jitter (retardo variable).- se refiere a la variacin en el tiempo de llegada de los paquetes. Es el retraso inesperado en la entrega de paquetes de audio o vdeo. Por ejemplo, asumamos que los paquetes de vdeo llegan cada 30 ms. si algunos llegan en 30 ms y otros con 40 ms., el resultado es una mala calidad del vdeo.Transmisin de DatosJITTEREs la variabilidad temporal durante el envo de seales digitales, una ligera desviacin de la exactitud de laseal de reloj. Eljittersuele considerarse como una seal de ruido no deseada. En general se denomina jitter a un cambio indeseado y abrupto de la propiedad de una seal. Esto puede afectar tanto a la amplitud como a la frecuencia y la situacin de fase. El jitter es la primera consecuencia de un retraso de la seal. La representacin espectral de las variaciones temporales se denomina ruido de fase.

Un sistema de transmisin de datos est formado por cinco componentes.Mensaje.- es la informacin a comunicar. Los formato populares incluyen texto, nmeros, grficos, audio y video.Emisor.- es el dispositivo que enva los datos del mensaje. Puede ser una computadora, una estacin de trabajo, un telfono, etc.Receptor.- es el dispositivo que recibe el mensaje. Puede ser una computadora, una estacin de trabajo, un telfono, etc.Medio.- es el camino fsico por el cual viaja el mensaje del emisor al receptor. Puede estar formado por un cable par trenzado, un cable coaxial, un cable fibra ptica y las ondas de radio.Protocolo.- es un conjunto de reglas que gobiernan las transmisiones de datos. Representan un acuerdo entre los equipos que se comunican.Componentes de un sistema de Transmisin de DatosComponentes de un sistema de Transmisin de Datos

Representacin de DatosLa informacin se presenta actualmente bajo distintos aspectos, como texto, nmeros, imgenes, audio y vdeo.TextoEn la transmisin de datos, el texto se representa como un patrn binario, una secuencia de bits (0s y 1s).Existen distintos conjuntos de patrones binarios para representar smbolos de texto. Cada conjunto se denomina un cdigo y al proceso de representar los smbolos de texto se denomina codificacin. Actualmente, el cdigo ms usado es el Unicode, que usa 32 bits para representar de forma nica un smbolo o carcter usado en cualquier lenguaje del mundo. El American Standard Code for Information Interchange (ASCII), desarrollado hace algunas dcadas en Estados Unidos, define ahora los 127 primeros caracteres del Unicode y tambin se denomina Basic Latin.Representacin de DatosNmerosLos nmeros tambin se representan como patrones binarios. Sin embargo, un cdigo como ASCII no se usa para representar nmeros; el nmero se convierte directamente a binario para simplificar las operaciones matemticas.AudioEl audio se refiere la grabacin y emisin de sonido o msica. El audio es por naturaleza distinto del texto, los nmeros o las imgenes. Es continuo, no discreto. Incluso aunque se use un micrfono para cambiar la seal de voz o msica en una seal elctrica, se crea una seal continua. VdeoEl vdeo se refiere a la grabacin y emisin de una imagen o pelcula. El vdeo se puede producir como una entidad continua (por ejemplo, una cmara de TV), o como una combinacin de imgenes, cada una conRepresentacin de DatosImgenesLa imgenes tambin se representan como patrones de bits. En su forma ms simple, una imagen est compuesta por una matriz de pxeles (picture elements), en la que cada pxel es un pequeo punto. El tamao del pxel depende de la resolucin. Por ejemplo, una imagen se puede dividir en 1000 pxeles o en 10.000. En el segundo caso, hay una representacin mejor de la imagen (mejor resolucin), pero es necesario usar ms memoria para almacenar la imagen.Despus de dividir una imagen en pxeles, se asigna a cada pxel un patrn de bits. El tamao y el valor de patrn dependen de la imagen. Para una imagen en blanco y negro (por ejemplo, un tablero de ajedrez), un patrn de 1 bit es suficiente para representar un pxel. Si una imagen no tiene sus pxeles de blanco y negro puro, se puede aumentar el tamao del patrn de bits para incluir escalas de gris. Por ejemplo, para mostrar cuatro niveles de gris se pueden usar patrones de 2 bits.Un pxel negro se representara con 00, un gris oscuro con 01, un gris claro con 10 y un blanco con 11.Representacin de DatosImgenesHay varios mtodos para representar imgenes en color. Un mtodo es el denominado RGB, llamado as porque cada color se forma como una combinacin de tres colores primarios: rojo (R ), verde (G) y azul (B).Se mide la intensidad de cada color y se le asigna un patrn de bits. Otro mtodo es el denominado YCM, en el que cada color se forma combinando otros tres colores primarios: amarillo, cian y magentaFlujo de datosLa comunicacin entre dos dispositivos puede ser simplex, semiduplex y full-duplex, como se muestra en la Figura.

Flujo de datosSimplexEn el modo simplex, la comunicacin es unidireccional, como en una calle de sentido nico. Solamente una de las dos estaciones de enlace puede transmitir; la otra slo puede recibir Los teclados y los monitores tradicionales son ejemplos de dispositivos simplex. El teclado solamente puede introducir datos; el monitor solamente puede aceptar datos de salida. El modo simplex puede usar toda la capacidad del canal para enviar datos en una direccin.SemiduplexEn el modo semiduplex, cada estacin puede tanto enviar como recibir, pero no al mismo tiempo. Cuando un dispositivo est enviando, el otro slo puede recibir, y viceversaFull-duplexEn el modo full-duplex (tambin llamado duplex), ambas estaciones pueden enviar y recibir simultneamente (llamadas telefnicas)REDESUna red es un conjunto de dispositivos (a menudo denominados nodos) conectados por enlaces de un medio fsico. Un nodo puede ser una computadora, una impresora o cualquier otro dispositivo capaz de enviar y/o recibir datos generados por otros nodos de la red

Procesamiento distribuidoLas redes usan procesamiento distribuido en el aspecto en que una tarea est dividida entre mltiples computadoras.En lugar de usar una nica mquina grande responsable de todos los aspectos de un proceso, cada computadora individual (habitualmente una computadora personal o una estacin de trabajo) maneja un subconjunto de ellos.

Criterios de redesPara que sea considerada efectiva y eficiente, una red debe satisfacer un cierto nmero de criterios. Los ms importantes son el rendimiento, la fiabilidad y la seguridadREDESRendimientoEl rendimiento se puede medir de muchas formas, incluyendo el tiempo de trnsito y de respuesta. El tiempo de trnsito es la cantidad de tiempo necesario para que un mensaje viaje desde un dispositivo al siguiente. El tiempo de respuesta es el tiempo que transcurre entre una peticin y su respuesta. El rendimiento de una reddepende de varios factores, incluyendo el nmero de usuarios, el tipo de medio de transmisin, la capacidad del hardware conectado y la eficiencia del software.El rendimiento se mide a menudo usando dos mtricas: ancho de banda y latencia. A menudo hace falta ms ancho de banda y menos latencia. Sin embargo, ambos criterios son a menudo contradictorios. Si se intenta enviar ms datos por la red, se incrementa el ancho de banda, pero tambin la latencia debido a la congestin de trfico en la red.REDESFiabilidadAdems de por la exactitud en la entrega, la fiabilidad de la red se mide por la frecuencia de fallo de la misma, el tiempo de recuperacin de un enlace frente a un fallo y la robustez de la red ante una catstrofe.

SeguridadLos aspectos de seguridad de la red incluyen proteccin de datos frente a accesos no autorizados, proteccin de datos frente a fallos y modificaciones e implementacin de polticas y procedimientos para recuperarse de interrupciones y prdidas de datos.REDESEstructuras fsicasAntes de hablar sobre las redes, es necesario definir algunos atributos de una red.Tipo de conexinUna red est formada por dos o ms dispositivos conectados a travs de enlaces. Un enlace es el medio de comunicacin fsico que transfiere los datos de un dispositivo a otro. A efectos de visualizacin, es sencillo imaginar cualquier enlace como una lnea que se dibuja entre dos puntos. Para que haya comunicacin, dos dispositivos deben estar conectados de alguna forma al mismo enlace simultneamente. Hay dos configuraciones de lnea posibles: punto a punto y multipuntoREDES - Tipos de ConexinPunto a punto Una conexin punto a punto proporciona un enlace dedicado entre dos dispositivos. Toda la capacidad del canal se reserva para la transmisin entre ambos dispositivos. La mayora de las configuraciones punto a punto usan cables para conectar los extremos, pero tambin son posibles otras opciones, como las microondas o los satlites de enlace. Cuando se cambian los canales de una televisin con control remoto mediante mando a distancia por infrarrojos, se establecen conexines punto a punto entre el mando a distancia y el sistema de control de la televisin.Multipunto Una configuracin de lnea multipunto (tambin denominada multiconexin) es una configuracin en la que varios dispositivos comparten el mismo enlace.En un entorno multipunto, la capacidad del canal es compartida en el espacio o en el tiempo. REDES - Tipos de Conexin

REDES - TopologaTopologa en malla completamente conectada (para cinco dispositivos). n(n1)/2

REDES - TopologaTopologa en estrella conectando cuatro estaciones

REDES - Topologa

REDES - Topologa

REDES - TopologaTopologas hbridas Una red puede ser hbrida. Por ejemplo, se puede tener una topologa en estrella en la que cada rama conecta varias estaciones usando topologa de bus, como se muestra en la Figura

MODELOS DE REDES Modelos de redLas redes de computadoras estn formadas por distintas entidades. Se necesitan estndares de forma que estas redes heterogneas se puedan comunicar entre s. Los dos estndares ms conocidos son el modelo OSI y el modelo de Internet.

Clases de redesActualmente, cuando se habla de redes, se suele hablar de dos clases principales: redes de rea local y redes de rea extendida. La categora a la que pertenece una red se determina por su tamao. Una LAN cubre normalmente un rea menor de 3 km.; una WAN puede extenderse a nivel normal. Las redes de tamao intermediose denominan habitualmente redes de rea metropolitana y se extienden decenas de kilmetros.CLASES DE REDES Red de rea local (LAN)Una red de rea local (LAN, Local Area Network) suele ser una red de propiedad privada y conectar enlaces de una nica oficina, edificio o campus. Dependiendo de las necesidades de la organizacindonde se instale y del tipo de tecnologa utilizada, una LAN puede ser tan sencilla como dos PC y una impresora situadas en la oficina de la casa de alguien; o se puede extender por toda una empresa e incluir perifricos de voz, sonido y vdeo. Actualmente, el tamao de las LAN est limitado a unos pocos kilmetros.Adems del tamao, las LAN se distinguen de otros tipos de redes por su medio de transmisin y su topologa. En general, una LAN determinada usar un nico medio de transmisin. Las topologas ms frecuentes de las LAN son el bus, el anillo y la estrella.Las primeras LAN tenan tasas de datos en un rango de entre 4 y 16 megabits por segundo (Mbps). Sin embargo, actualmente las velocidades se han incrementado y pueden alcanzar los 100 o 1000 Mbps.CLASES DE REDES Red de rea local (LAN)

CLASES DE REDES Una red de rea amplia (WAN, Wide Area Network) proporciona un medio de transmisin a larga distancia de datos, voz, imgenes e informacin de vdeo sobre grandes reas geogrficas que pueden extenderse a un pas, un continente o incluso al mundo entero. Una WAN puede ser tan compleja como las troncales que conectan Internet o tan simple como la lnea telefnica que conecta una computadora casera a Internet. Normalmente se denomina a la primera WAN conmutada y a la segunda WAN punto a punto. La WAN conmutada conecta los sistemas terminales, que habitualmente incluyen un enrutador (dispositivo de conexin entre redes) que conecta a otra LAN o WAN. La WAN punto a punto es normalmente una lnea alquilada a un proveedor de telefona o TV por cable que conecta una computadora casera a una LAN pequea o a un proveedor de servicios de Internet (ISP, Internet Service Provider). Este tipo de WAN se usa a menudo para proporcionar acceso a Internet.CLASES DE REDES

CLASES DE REDES Redes de rea metropolitana (MAN, Metropolitan Area Network) tiene un tamao intermedio entre una LAN y una WAN. Normalmente cubre el rea de una ciudad. Est diseada para clientes que necesitan una conectividad de alta velocidad, normalmente a Internet, y tiene puntos de conexin extendidos por la ciudad o parte de ella. Un buen ejemplo de MAN es la parte de red de una compaa telefnica que puede producir una lnea DSL a los clientes. Interconexin de redes: InterredesActualmente es muy raro ver una LAN, WAN o MAN aislada; estn conectadas entre s. Cuando dos o ms redes se conectan, se convierten en una interred, o internet. Por ejemplo, suponga que una organizacin tiene dos oficinas, una en la costa este de EE.UU. y otra en la costa oeste. La de la costa oeste tiene una LAN con topologa de bus; la nueva oficina de la costa este tiene una LAN con topologa de estrella. El presidente de la compaa vive en algn lugar entre ambas oficinas y controla la compaa desde casa. Para crear una WAN troncal que conecte estas tres entidades (dos LAN y la computadora del presidente), se ha alquilado una WAN conmutada (operada por un proveedor de servicios como una compaa telefnica).CLASES DE REDES INTERNETInternet ha revolucionado muchos aspectos de nuestra vida diaria. Ha modificado la forma en que hacemos negocios tanto como la forma en que gastamos nuestro tiempo de ocio. Cuente las formas en que ha usado Internet recientemente. Quiz ha enviado correo electrnico (e-mail) a un socio de su empresa, pagado un recibo, ledo un peridico de una ciudad lejana o mirado la hora de una pelcula de TV todo usando Internet.O quiz ha investigado algn tema mdico, buscado una reserva de hotel, hablado con un amigo o ha comparado precios de un coche. Internet es un medio de comunicacin que ha puesto en nuestras manos una riqueza de comunicacin muy grande y la ha organizado para su uso.CLASES DE REDES

PROTOCOLOS Y ESTNDARESProtocolosEn las redes de computadoras, la comunicacin se lleva a cabo entre distintas entidades de diferentes sistemas.Una entidad es cualquier cosa capaz de enviar o recibir informacin. Pero no basta con que dos entidades se enven secuencias de bits entre s para que se entiendan. Para que exista comunicacin, las entidades deben estar de acuerdo en un protocolo. Un protocolo es un conjunto de reglas que gobiernan la comunicacin de datos. Un protocolo define qu se comunica, cmo se comunica y cundo se comunica. Los elementos clave de un protocolo son su sintaxis, su semntica y su temporizacin.PROTOCOLOS Y ESTNDARESProtocolosSintaxis. La sintaxis se refiere a la estructura del formato de los datos, es decir, el orden en el cual se presentan. Por ejemplo, un protocolo sencillo podra esperar que los primeros ocho bits de datos fueran la direccin del emisor, los segundos ocho bits, la direccin del receptor y el resto del flujo fuera el mensaje en s mismo.Semntica. La palabra semntica se refiere al significado de cada seccin de bits. Cmo se interpreta un determinado patrn y qu accin se toma basada en dicha representacin? Por ejemplo, una direccin identifica la ruta a tomar o el destino final del mensaje?Temporizacin. La temporizacin define dos caractersticas: cundo se deberan enviar los datos y con qu rapidez deberan ser enviados. Por ejemplo, si un emisor produce datos a una velocidad de 100 Mbps, pero el receptor puede procesar datos solamente a 1 Mbps, la transmisin sobrecargar al receptor y se perder gran cantidad de datos.PROTOCOLOS Y ESTNDARESEstndaresLos estndares son esenciales para crear y mantener un mercado abierto y competitivo entre los fabricantes de los equipos y para garantizar la interoperabilidad nacional e internacional de los datos, y la tecnologa y los procesos de telecomunicaciones. Proporcionan guas a los fabricantes, vendedores, agencias del gobierno y otros proveedores de servicios, para asegurar el tipo de interconectividad necesario en los mercados actuales y en las comunicaciones internacionales. Los estndares de transmisin de datos se pueden clasificar endos categoras: de facto (que quiere decir de hecho o por convencin) y de jure (que quiere decir por ley o por regulacin).PROTOCOLOS Y ESTNDARESEstndaresDe facto. Los estndares que no han sido aprobados por un cuerpo organizado, pero han sido adoptados como estndares por su gran difusin son estndares de facto. Los estndares de facto a menudo son establecidos originalmente por fabricantes que buscan definir la funcionalidad de un producto o tecnologa nueva.

De jure. Aquellos estndares que han sido legislados por un organismo oficialmente reconocido son estndares de jure.MODELO OSIDurante las ltimas dos dcadas ha habido un enorme crecimiento en la cantidad y tamao de las redes. Muchas de ellas sin embargo, se desarrollaron utilizando implementaciones de hardware y software diferentes. Como resultado, muchas de las redes eran incompatibles y se volvi muy difcil para las redes que utilizaban especificaciones distintas poder comunicarse entre s. Para solucionar este problema, la Organizacin Internacional para la Normalizacin (ISO) realiz varias investigaciones acerca de los esquemas de red. La ISO reconoci que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984. MODELO OSIModelo general de comunicacin Uso de las capas para analizar problemas en un flujo de materiales El concepto de capas le ayudar a comprender la accin que se produce durante el proceso de comunicacin de un computador a otro. En la figura se plantean preguntas que involucran el movimiento de objetos fsicos como por ejemplo, el trfico de autopistas o los datos electrnicos. Este desplazamiento de objetos, sea este fsico o lgico, se conoce como flujo. Existen muchas capas que ayudan a describir los detalles del proceso de flujo. Otros ejemplos de sistemas de flujo son el sistema de suministro de agua, el sistema de autopistas, el sistema postal y el sistema telefnico MODELO OSIOrigen, destino y paquetes de datos El nivel bsico de informacin por computador se compone de dgitos binarios o bits (0 y 1). Los computadores que envan uno o dos bits de informacin, sin embargo, no seran demasiado tiles, de modo que se necesitan otras agrupaciones: los bytes, kilobytes, megabytes y gigabytes. Para que los computadores puedan enviar informacin a travs de una red, todas las comunicaciones de una red se inician en el origen, luego viajan hacia su destino

MODELO OSIMedios.- Durante su estudio de networking, escuchar a menudo la palabra "medio". En networking, un medio es el material a travs del cual viajan los paquetes de datos. Puede ser cualquiera de los siguientes materiales: cables telefnicos UTP de categora 5 (se utiliza para Ethernet 10BASE-T) cable coaxial (se utiliza para la TV por cable) fibra ptica (delgadas fibras de vidrio que transportan luz) Existen otros dos tipos de medios que son menos evidentes, pero que no obstante se deben tener en cuenta en la comunicacin por redes. En primer lugar, est la atmsfera que transporta ondas de radio, microondas y luz.MODELO OSI

MODELO OSI

Funciones de cada capaCada capa individual del modelo OSI tiene un conjunto de funciones que debe realizar para que los paquetes de datos puedan viajar en la red desde el origen hasta el destino. A continuacin, presentamos una breve descripcin de cada capa del modelo de referencia OSI tal como aparece en la figuraMODELO OSICapa 7: La capa de aplicacin La capa de aplicacin es la capa del modelo OSI ms cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las dems capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de aplicaciones son los programas de hojas de clculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicacin establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicacin, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperacin de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar a la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web.Terminal virtual de red.Transferencia, acceso y control de archivosServicio de correos y directorios.MODELO OSICapa 6: La capa de presentacin La capa de presentacin garantiza que la informacin que enva la capa de aplicacin de un sistema pueda ser leda por la capa de aplicacin de otro. De ser necesario, la capa de presentacin traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato comn. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos comn.Traduccin.- programas en ejecucinCifrado.Compresin.- reduce el nmero de bits a transmitir. MODELO OSICapa 5: La capa de sesin Como su nombre lo implica, la capa de sesin establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se estn comunicando. La capa de sesin proporciona sus servicios a la capa de presentacin. Tambin sincroniza el dilogo entre las capas de presentacin de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Adems de regular la sesin, la capa de sesin ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesin, presentacin y aplicacin. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en dilogos y conversaciones.Control de dialogo.- permite la comunicacin entre dos procesos (semi duplex, full duplex).Sincronizacin.- aadir puntos de sincronizacin se recomienda cada cierto intervalos. Ej: se transmite 1000 pg.. Y se aade checkpoints cada 100 y si hay un fallo en la pg. 503, solo se transmite desde la 500 nuevamente.MODELO OSICapa 4: La capa de transporte La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los re ensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El lmite entre la capa de transporte y la capa de sesin puede imaginarse como el lmite entre los protocolos de aplicacin y los protocolos de flujo de datos. Mientras que las capas de aplicacin, presentacin y sesin estn relacionadas con asuntos de aplicaciones, las cuatro capas inferiores se encargan del transporte de datos. Se encarga de los siguientes servicios:Direccionamiento en punto d servicio.- la entrega se realiza de computadora a computadora y de proceso a proceso.Segmentacin y reemsamblado.- un mensaje se divide en segmentos transmitibles y cada uno tiene un nmero de secuencia.Control de conexin.- orientado a conexin o no.Control de flujo.Control de errores.MODELO OSICapa 3: La capa de red La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y seleccin de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geogrficamente distintas. Si desea recordar la Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense en seleccin de ruta, direccionamiento y enrutamiento

MODELO OSICapa 2: La capa de enlace de datos La capa de enlace de datos proporciona trnsito de datos confiable a travs de un enlace fsico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento fsico (comparado con el lgico) , la topologa de red, el acceso a la red, la notificacin de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio.MODELO OSIEl nivel de enlace de datos es responsable del movimiento de tramas desde un nodo al otro.Tramado.- divide el flujo de bits recibidos del nivel de red en unidades de datos manejables denominadas tramas.Direccionamiento fsico.Control de flujo.- velocidad del receptor es menor que la del emisor impone un mecanismos de control de flujo.Control de errores.- mecanismos para detectar y retransmitir tramas defectuosas o perdidas.Control de acceso.- dos a ms dispositivos se conectan al mismo enlace.MODELO OSICapa 1: La capa fsica La capa fsica define las especificaciones elctricas, mecnicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace fsico entre sistemas finales. Las caractersticas tales como niveles de voltaje, temporizacin de cambios de voltaje, velocidad de datos fsicos, distancias de transmisin mximas, conectores fsicos y otros atributos similares son definidos por las especificaciones de la capa fsica. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en seales y medios. MODELO OSIEl nivel fsico de relaciona con lo siguiente:Caractersticas fsicas de las interfaces y el medio.Representacin de los bits.Tasa de datos (tasa de transferencias)Sincronizacin de los bits (relojes)Configuracin de la lnea. (punto a punto, multipunto).Topologa fsicaModo de transmisin (duplex, half duplex, full duplex)MODELO OSI

MODELO OSI

CONSULTA PROTOCOLO TCP/IPCaractersticas bsicas de una seal elctricaLa informacin que viaja a travs de un canal de comunicacin basado en cable de cobre es en realidad una seal elctrica, y como tal es importante conocer qu la compone.

Caractersticas bsicas de una seal elctricaLos elementos que conforman una seal son:AmplitudLa amplitud es el valor mximo, tanto positivo como negativo, que puede llegar a adquirir la onda, tambin es la distancia mxima que separa cada partcula de su punto de equilibrio.El valor mximo positivo que toma la amplitud de una onda recibe el nombre de "pico o cresta";El valor mximo negativo que toma la amplitud se llama "valle";El punto donde la onda se anula al pasar del valor positivo al negativo, o viceversa, se conoce como punto de equilibrio.Caractersticas bsicas de una seal elctricaLos elementos que conforman una seal son:FrecuenciaEs el nmero de oscilaciones que una onda efecta en un determinado intervalo de tiempo. El nmero de ciclos por segundo se llamahercio (Hz)y es la unidad con la cual se mide la frecuencia.Caractersticas bsicas de una seal elctricaPerodo.- se refiere a la cantidad de tiempo, en segundos, que necesita una seal para completar un ciclo.La frecuencia y el perodo son inversos entre s.

Caractersticas bsicas de una seal elctrica

Unidades de perodos y frecuencias

Unidades de perodos y frecuencias1 Segundo = 1,000 Milisegundo1 Milisegundo = 1,000 Microsegundo1 Milisegundo = 1,000,000 Nanosegundo1 Microsegundo = 1,000 Nanosegundo1 Nanosegundo = 0.0010 Microsegundo1 Nanosegundo = 0.000001 Milisegundo1 Nanosegundo = 0.000000 Segundo1 Milisegundo = 0.0010 Segundo1 Microsegundo = 0.000001 SegundoCaractersticas bsicas de una seal elctricaEj: La potencia elctrica que se usa en una casa es de 60 Hz. El perodo de esta onda seno se puede determinar como sigue:

0.0166 * 1000=16.6 Caractersticas bsicas de una seal elctricaEj: exprese un perodo de 100 milisegundos a microsegundos

100 * 1000=100000Caractersticas bsicas de una seal elctricaEj: el perodo de una seal es de 100 ms cual es su frecuencia en kHzPrimero se cambia 100 ms a s y luego se calcula la frecuencia a partir del perodo (1Hz es 10-3 Khz)

Caractersticas bsicas de una seal elctricaFaseEs el momento o punto en el que dos seales se encuentran en un instante determinado. Cada punto de una onda posee una fase definida que indica cunto ha avanzado dicho punto a travs del ciclo bsico de la onda.La fase se mide en radianes o grados (360 o 2 radianes)360 desplazamiento completo de un perodo o ciclo180 desplazamiento de la mitad de un perodo o ciclo90 desplazamiento un cuarto de un perodo o cicloCaractersticas bsicas de una seal elctrica

Caractersticas bsicas de una seal elctricaUna onda seno est desplazada 1/6 de ciclo respecto a tiempo 0 Cul es su fase en grados y radianes.Un ciclo =360 por lo tanto 1/6 ciclo es:

Caractersticas bsicas de una seal elctricaDada las frecuencias que se listan a continuacin, calcule sus periodos correspondientes. Exprese sus resultados en segundos, milisegundos, microsegundos, nanosegundos y picosegundos. a.24Hz b.8 MHz c. 140 KHz d. 12ThzCaractersticas bsicas de una seal elctricaa)T=1/24hz T=0,042 segundos T=42 milisegundos T=42000 microsegundos T=42000000 nanosegundos T=42x10^10 picosegundosb)T=1/8MHz T=125000 segundos T=125x10^6 milisegundos T=125x10^11 microsegundos T=1.25x10^14 nanosegundos T=1.25x10^17 picosegundosc)T=1/140Khz T=7,14 segundos T=7140 milisegundos T =714x10^4 microsegundos T=7.14x10^7 nanosegundos T=7.14x10^12 picosegundosd)T=1/12Thz T=8.333x10^-14 segundos T=8.333x10^-11 milisegundos T=8.333x10^-8 microsegundos T= 8.333x10^-5 nanosegundos T = 0.08333 picosegundosCaractersticas bsicas de una seal elctricaDados los siguientes perodos calcule sus frecuencias correspondientes. a.5s b.12sc. 220nsCaractersticas bsicas de una seal elctricaDados los siguientes perodos calcule sus frecuencias correspondientes. a.5s b.12sc. 220ns

Caractersticas bsicas de una seal elctricaLongitud de ondaEn otra caracterstica de una seal que viaja a travs de un medio de transmisin. La longitud de onda enlaza el periodo o la frecuencia de una nica onda seno a la velocidad de propagacin del medio.Mientras la frecuencia de una seal es independiente del medio, la longitud de la onda depende de la frecuencia y del medio

Caractersticas bsicas de una seal elctricaLongitud de ondaSe puede calcular si se conoce la velocidad de propagacin(velocidad de la luz) y el periodo de la seal. Puesto que la frecuencia y el periodo estn relacionados entre s la longitud de la onda se define

Por ejemplo, en el vaco, la luz se propaga a una velocidad de 3x108 ms. Esta velocidad es menor en el aire y todava menor en un cable.La longitud de onda se mide en micrones en lugar de metros. Por ejemplo la longitud de onda de la luz roja es (frecuencia = 4x1016 ms

Caractersticas bsicas de una seal elctricaAncho de bandaEl rango de frecuencias contenido en una seal compuesta es su ancho de banda. El ancho de banda es normalmente la diferencia entre 2 valores por ejemplo si una seal compuesta contiene frecuencias entre 1000 y 5000, su ancho de banda es 5000-1000=4000.

Ejemplo: si se descompone una seal peridica en cinco ondas seno con frecuencias 100, 300, 500, 700 y 900 Hz. Cul es su ancho de banda? Dibuje el espectro asumiendo que todos tienen una amplitud mxima de 10 voltios.Caractersticas bsicas de una seal elctricaAncho de bandaEjemplo: si se descompone una seal peridica en cinco ondas seno con frecuencias 100, 300, 500, 700 y 900 Hz. Cul es su ancho de banda? Dibuje el espectro asumiendo que todos tienen una amplitud mxima de 10 voltios.B=900-100=800Hz

Caractersticas bsicas de una seal elctricaAncho de bandaEjemplo: una seal tiene un ancho de banda de 20Hz. La frecuencia ms alta es e 60Hz. Cul es la frecuencia ms baja? Dibuje el espectro si la seal contiene toda la frecuencia integrales de la misma amplitud.fh=frecuencia altafl=frecuencia bajaB= fh fl 20 = 60 - fl fl = 60-20 fl = 40

Caractersticas bsicas de una seal elctricaAncho de bandaEjemplo: una seal aperidica tiene un ancho de banda de 200Khz, con una frecuencia media de 140Khz y un amplitud pico de 20V. Las dos frecuencias extremas tienen una amplitud de 0. Dibuje el dominio de frecuencia de la seal.La frecuencia ms baja debe estar en 40Khz y la mas alta en 240Khz.

Caractersticas bsicas de una seal elctricaSeales DigitalesAdems de poder ser representados con una seal analgica, los datos se pueden representar mediante una seal digital. Por ejemplo un 1 se puede representar como un voltaje positivo y un 0 como voltaje negativo.Una seal digital puede tener ms de 2 niveles, en este caso se puede enviar ms de un bit por nivel.En general, si una seal tiene L niveles, cada nivel necesita Log2 LL=4cCaractersticas bsicas de una seal elctrica

Caractersticas bsicas de una seal elctricaSeales DigitalesEj: una seal digital tiene 8 niveles Cuntos bits por nivel son necesarios?.

Caractersticas bsicas de una seal elctricaSeales DigitalesEj: una seal digital tiene 9 niveles Cuntos bits por nivel son necesarios?. Log2 9 log(9)/log(2)=3.17 4 bits pueden representar un nivelCaractersticas bsicas de una seal elctricaTasa de bits (Velocidad)La mayora de las seales digitales son aperiodicas y por lo tanto la periocidad o la frecuencia no son caractersticas apropiadas. La tasa de bits es el nmero de bits enviados en 1s, habitualmente expresado en bits por segundo (bps).Asuma que necesitamos descargar documentos de texto a una velocidad de 100 pginas por minuto Cul es la velocidad necesaria para el canal? Se tiene una media de 24 lneas con 80 caracteres cada una. Si se asume que un carcter necesita 8 bits la velocidad es:Caractersticas bsicas de una seal elctricaTasa de bits (Velocidad)Asuma que necesitamos descargar documentos de texto a una velocidad de 100 pginas por minuto Cul es la velocidad necesaria para el canal? Se tiene una media de 24 lneas con 80 caracteres cada una. Si se asume que un carcter necesita 8 bits la velocidad es:

Caractersticas bsicas de una seal elctrica

Caractersticas bsicas de una seal elctrica