Redes General

86
Introducción a las Introducción a las Redes de Datos Redes de Datos 1 Arquitectura de Computadoras Universidad Tecnológica del Perú Ing. Raúl Hinojosa Sánchez Ing. Raúl Hinojosa Sánchez

Transcript of Redes General

Page 1: Redes General

Introducción a las Introducción a las Redes de DatosRedes de Datos

1

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 2: Redes General

DEFINICIONES : Información: Adquisición de conocimientos que permiten ampliar o

precisar los que se poseen sobre una materia determinada.

Informática (fr. informatique; compuesto de information y automatique): Conjunto de conocimientos científicos y técnicos que se ocupan del tratamiento de la información por medio de ordenadores electrónicos.

Telecomunicación: (tele + comunicación): Sistema de comunicación telegráfica, telefónica, radiotelegráfica y demás análogos.

Telemática (telecomunicación + informática): Servicio de telecomunicaciones que permite la transmisión de datos informatizados a través del teléfono.

2

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 3: Redes General

Modelo de Comunicaciones

Objetivo Principal

• Intercambiar información entre dos entidades.

Características:

• Entrega: El sistema debe entregar los datos• Exactitud: Los datos deben ser entregados con exactitud• Puntualidad: Deben ser entregados de manera puntual

3

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 4: Redes General

Modelo de ComunicacionesComponentes o elementos:

• Mensaje• Emisor • Receptor• Medio• Protocolo

4

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 5: Redes General

Modelo de Comunicaciones

5

EMISOR/RECEPTOR EMISOR/RECEPTOR

MEDIO: AIRE

Cerebro Cerebro

AireCuerdasvocales

Oído

Sistema nervioso

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 6: Redes General

Modelo de Comunicaciones de Datos

6

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 7: Redes General

Esquema de Comunicaciones

7

MEDIOPar trenzado.Coax, Cable modem.Fibra Optica.Cableado EstructuradoSistema Telefónico.RDSI, XDSL

DCE DCE

INTERFACESRS-232.V.35.RS-449.X.21.FXS/FXOE&MG.703

CODIGOASCIIEBCDIC

MODULACION/ CODIFICACIONASK NRZFSK AMIPSK Manchester

DTE DTE

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 8: Redes General

Direccionalidad o Sentido

Hace referencia al sentido y simultaneidad en que al el proceso de intercambio de información.

Podemos identificar tres tipos:

• Simplex: Comunicación Unidireccional. Ej. Televisión• Half Duplex: Bidireccional pero sólo una a la vez. Ej. Radio de

Policía• Full Duplex: Bidireccional y de manera simultánea. Ej.

Teléfono.

8

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 9: Redes General

Sistema telefónico convencional

9

Operadora manual era la encargada del proceso de conmutación

Los teléfonos se encontraban por pares

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 10: Redes General

Sistema telefónico convencional

10

CENTRAL CENTRAL

CENTRAL

TRONCALES

Loop localAnálogo

MODEM

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 11: Redes General

Sistema telefónico convencional

11

Loop localAnálogo

CENTRAL CENTRAL

CENTRAL

TRONCALES

INTERNET

MODEM

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 12: Redes General

Características

• Es orientado a la conexión. Primero se debe establecer la conexión antes que se de la transferencia de información.

• Sistema de tiempo real.• El sistema debe ser seguro en cuanto a que después que se

establece la llamada el sistema debe garantizar la estabilidad de la misma, es decir no debe ser interrumpida por fallas en la red.

12

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 13: Redes General

Transmisión de Datos

• Intercambio de datos (en forma de ceros y unos) entre dos dispositivos a través de alguna forma de medio de transmisión

• En la transmisión de Datos se debe tener en cuenta la naturaleza de los datos: Análogos y Digitales.

• Los términos de análogos y digitales podemos hacerlos equivalentes a continuos y discretos respectivamente

• Podemos hablar de transmisión analógica y transmisión digital.

13

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 14: Redes General

Datos Analógicos y Digitales

• Datos Analógicos: Aquellos que pueden tomar un valor en un intervalo continuo. Ej: La voz y el vídeo.

• Datos Digitales: Son aquellos que toman valores discretos.

• En un sistema de comunicación los datos se propagan de un punto geográficamente distante de otro a través de señales. Se hace necesario convertir los datos a señales para que puedan ser transportadas por un medio.

14

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 15: Redes General

Señales• SEÑAL: Variación de un fenómeno físico (voltaje,

luz, etc.) en el tiempo con un propósito específico. En nuestro caso es transmitir datos. Variación de una característica del medio en el tiempo.Representación eléctrica o electromagnética de un dato

• SEÑALES ANÁLOGAS: Onda electromagnética que varía continuamente. La señal toma valores en un rango continuo.

• SEÑALES DIGITALES: Es una secuencia de pulsos de tensión que se pueden transmitir por un cable. La señal toma valores discretos o discontinuos.

15

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

La diferencia entre una señal digital y una análoga es que la digital cambia instantáneamente mientras que la analógica cambia continuamente en el tiempo.

Page 16: Redes General

Capacidad del Canal• Se denomina capacidad del canal a la MÁXIMA velocidad a la que se pueden

transmitir los datos en un canal de comunicación.

Conceptos o términos relacionados a Capacidad de canal:

• TASA DE DATOS: Cantidad de bits transmitidos en una unidad de tiempo. Expresada en bits por segundos.

• ANCHO DE BANDA: Rango de frecuencias que pueden viajar por un medio. Puede ser:– Impuesto mediante filtros. Ej: Sistema Telefónico convencional: 3000 Hz.– Característica del medio. Ejemplo: UTP Nivel 5: 100 MHz.

• BAUDIO: Elementos de señal por unidad de tiempo.Solo igual a la velocidad de transmisión cuando a cada cambio de señal corresponde un bit.

• Según Harry Nyquist dado un ancho de banda W, el máximo número de Baudios es:

B=2*W

16

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 17: Redes General

Métodos de Conversión de datos a señales.

• Digital a Digital: Codificación o conversión digital/digital. Es la representación de la información en señales digitales. Por ejemplo cuando se manda a imprimir un documento a una impresora, tanto los datos originales como los transmitidos son digitales.

• Analógico a Digital: Es la representación de un dato analógico en señales digitales. Por ejemplo la voz humana para enviarla a grandes distancias.

• Digital a Analógico: Conocida como modulación de digital a análogo. Por ejemplo cuando se transmiten datos de una computadora por una red pública de teléfonos.

• Analógico a Analógicos: Es la representación de datos analógicos en señales analógicas. Por ejemplo la Radio

17

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 18: Redes General

Definición de una Red

18

¿Qué es una Red?

Se puede definir una red como un conjunto de objetos o personas conectados entre si. Como ejemplo podemos hablar de redes de transporte, comunicaciones, biológico, servicios públicos, entre otros…

¿Qué es una Red de Datos?

Es un conjunto de dispositivos conectados entre si por un medio físico. Cada dispositivo esta en la capacidad de enviar y recibir datos generados por otros dispositivos de la red.

Provee comunicación:

•Confiable.

•Eficiente

•Libre de Errores.

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 19: Redes General

Clasificación de las Redes

• De acuerdo al tipo de transmisión: Se identifican redes punto a punto y multipunto.

• De acuerdo a la propiedad: Encontramos redes públicas como la de telefonía y redes privadas como el caso de una red corporativa.

• De acuerdo a la Cobertura: Acorde con el área geográfica que abarca. Encontramos Redes LAN, Redes MAN, Redes WAN.

19

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 20: Redes General

Acorde al tipo de transmisión

• Redes punto a punto: Dos dispositivos se encuentra interconectados entre si por medio de un enlace directo entre ellos.

• Redes Multipunto: Varios dispositivos comparten el mismo enlace.

20

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 21: Redes General

Tipo de RedesLAN

– Suelen ser redes privadas– Se ubican en un área geográfica relativamente pequeña (Pocos Km):

Edificios, campus.– Compartir recursos tanto de software.– Redes de alta velocidad 10/100 Mb y Gb– Permite múltiple acceso– Ej: Ethernet, Token ring, FFDI.

MAN– Son una versión mas grandes que las LAN– Pueden ser públicas o privadas– Permiten interconectar varias LAN

WAN– Operar áreas geográficas extensas Su cobertura se extiende a países y

continentes– Permitir el acceso a través de velocidades seriales que operan a velocidades

reducidas.– Conectividad de dispositivos separados por grandes distancias.– Ejemplos: X25, Frame Relay, ATM, etc…

21

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 22: Redes General

Características de las primeras redes de datos

• Baja velocidad.

• Propensas a error.

• Eran propias de un vendedor especifico.

• Orientadas a texto.

• Transmisión análoga.

22

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 23: Redes General

Topologías de Redes Punto a Punto

23

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 24: Redes General

Topologías de redes de difusión o broadcast

24

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 25: Redes General

Arquitectura de Redes

• Definición de Arquitectura de Redes• Jerarquía de Protocolos.• Definición de un Protocolo y nivel.• Elementos de una Arquitectura de Red.• Elementos de un Protocolo.• Características de un Protocolo.• Funciones de un Protocolo • Diseño de Protocolos.

25

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 26: Redes General

Arquitectura de RedesDEFINICIÓN FORMAL:

Una Arquitectura de redes es un conjunto de Protocolos y Niveles que dan una solución completa a sistemas de Telecomunicaciones o Teleinformática.No hacen parte de la arquitectura ni las interfaces ni la implementación de los servicios

• ALGUNAS ARQUITECTURAS SON:OSITCP/IPXNSSNAAppleTalkVariaciones: "Microsoft" y "Novell“

26

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 27: Redes General

Jerarquía de Protocolos• Para reducir complejidad las redes se estructuran en una serie de

capas o niveles.• Como característica principal es que una capa “n” soporta la capa

“n+1”.• Un nivel o capa abstrae la implementación de sus servicios.• La capa “n” provee servicios a la capa “n+1”• La capa “n” de una máquina se comunica con la capa “n” de la otra

máquina.• Para que se pueda dar el proceso de comunicación entre esas dos

máquinas éstas deben hablar el mismo lenguaje.• Lo que permite que esas capas o niveles se puedan comunicar entre si

se conocen como protocolo. • Protocolo se define como un conjunto de normas o reglas que

permiten la comunicación eficiente entre entidades de una red de datos. Éste define el formato y la filosofía de transmisión de los datos.

27

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 28: Redes General

Jerarquía de Protocolos• Realmente una capa “n” de

una máquina no se comunica de forma directa con la capa “n” del otro extremo. La capa mas baja (nivel físico) es la que se encarga de la comunicación real entre las dos máuquinas.

• Entre cada par de capas adyacentes hay una Interfaz que es la que permite que se comuniquen entre si.

28

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 29: Redes General

Porqué un modelo de red divido en capas

• Reduce la complejidad• Estandariza las interfaces• Facilita la técnica modular• Asegura la interoperabilidad de la tecnología • Acelera la evolución simplifica la enseñanza y

el aprendizaje.

29

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 30: Redes General

Modelo OSI•Desarrollado por la ISO (International Organization for standardization) hacia principios de los 80.

•Estructura la comunicación en 7 capas bien definidas.

AplicaciónPresentaciónSesiónTransporteRedEnlaceFísico

•Se ha convertido en un modelo de referencia más que en un modelo implementado.

30

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 31: Redes General

Ventajas del Modelo OSI

• Divide la comunicación de red en partes más pequeñas y sencillas.

• Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes.

• Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre sí.

• Impide que los cambios en una capa puedan afectar las demás capas, para que se puedan desarrollar con más rapidez.

• Divide la comunicación de red en partes más pequeñas para simplificar el aprendizaje.

31

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 32: Redes General

Nivel Físico

•Medios: cable coaxial, fibra óptica, par trenzado.•Interfaces.•Métodos de codificación de línea: NRZ, Manchester, AMI, Seudo ternario.•Métodos de modulación.•Métodos de multiplexación.•Mecanismos de temporización: duración de las señales, sincronización de los relojes que miden la duración de las señales.

32

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 33: Redes General

Nivel Físico

• Define las especificaciones eléctricas y mecánicas al igual que las de procedimiento y funcionales para activar, mantener

• Características físicas de la interfaz• Representación de los bits (Define el tipo de codificación)• Tasa de datos• Sincronización de los bits• Configuración de la línea• Topología física• Modo de transmisión

33

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 34: Redes General

Nivel de Enlace

•Es responsable de la entrega nodo a nodo•Provee un direccionamiento físico (plano; no jerárquico)•Define una estructura de transferencia denominada: trama, frame o marco.•Crea mecanismos para detectar y en algunos casos corregir errores.•Provee mecanismos de control de flujo.•Implementa mecanismos de acceso al medio en medios compartidos.

Ejemplo: HDLC, PPP, Frame Relay.

34

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 35: Redes General

Nivel de Red•Responsable de la entrega de un paquete desde el origen al destino (Intercambio de datos entre sistemas finales)•Direccionamiento lógico (Jerárquico)•Rutas a seguir entre la fuente y el destino en la subred.

•Ese enrutamiento puede ser: Estático o dinámico

•Define filosofía de conectividad: conmutación de paquetes, conmutación de circuitos.

•Manejo de la congestión.

•Unidad de transferencia: paquete o datagrama.

35

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 36: Redes General

NIVEL DE RED

36

10.1.0.1

10.2.0.1

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

.

10.3.0.1

10.3.0.2

10.4.0.1

10.1.0.2

10.2.0.210.4.0.2

RouterRouter

SUBRED

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 37: Redes General

Nivel de Transporte•Mecanismos de conectividad de extremo a extremo a las capas de nivel superior: sesión en el caso de OSI, Aplicación en el caso de TCP/IP.

•Mecanismos de direccionamiento de aplicaciones al interior de un nodo: puerto, circuito, sesión, etc.

•Mecanismos de control de flujo.

•Recuperación de errores.

•Unidad de transferencia: segmento.

37

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 38: Redes General

COMUNICACIONES ENTRE APLICACIONES

38

FRAME RELAY

10.1.0.1

10.2.0.1

.

.

.

.

.

.

.

.

.

10.5.0.1

10.3.0.2

10.1.0.2

10.2.0.2

10.1.0.254

10.6.0.110.7.0.1

Router

Router

Router

Aplic.1Aplic.2

Pto: 2000

Serv.1Pto 80

Serv.2Pto 25

Aplic.1Pto: 3000

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 39: Redes General

Nivel de Sesión• La capa de sesión establece, administra y termina las sesiones entre aplicaciones. Incluyendo la resincronización de dos computadoras que están manteniendo una sesión.

•Provee servicios mejorados al nivel de transporte.

•Brinda mecanismos para definir calidad de servicio.

•Provee mecanismos de sincronización para continuar la sesión donde va al producirse un error.

•Control de dialogo: comunicación en ambos sentidos simultáneamente o por turnos.

39

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 40: Redes General

Nivel de Presentación

Define la manera en que se representan los datos (sintaxis de la información).Formatos como: MPEG, JPEG, XDR, ASCII, EBCDIC.Mecanismos para manejar encripción: DES, IDEA, RSA, etc.Mecanismos para manejar compresión.

40

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 41: Redes General

Nivel de Aplicación

Define estándares a nivel aplicativo de acuerdo a los diferentes tipos de servicio:

– Emulación de terminal.– Transferencia de archivos.– Navegación en Internet.– Correo electrónico.

Unidad de transferencia: mensaje o flujo (stream).

41

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 42: Redes General

42

PDU (PROTOCOL DATA UNIT)

Estructura intercambiada entre las capas de cada nivel.

Generalmente tiene un Encabezado, un Contenido y un Final.

El encabezado y el final son campos de control. Constituyen el Overhead.

En el contenido va lo que se quiere llevar de la capa superior.

ENCABEZADO CONTENIDO FINAL

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 43: Redes General

EJEMPLO PDU REAL NIVEL 2: TRAMA ETHERNET

43

Preámbulo: 10101010SFD: 10101011

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 44: Redes General

44

EncapsuladoEncapsuladoLa unidad de nivel superior se coloca en el contenido del PDUde la unidad de nivel inferior.ET: Encabezado de TransporteER: Encabezado de RedEE: Encabezado del Enlace

Aplicacion

Trasporte

Red

Enlace

Fisico

MENSAJE

MENSAJEET

MENSAJEETER

MENSAJEETEREE

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 45: Redes General

Encapsulado en OSI

45

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 46: Redes General

Modelos por Capas

Algunos modelos son: – Modelo OSI (Modelo de referencia).– Modelo de TCP/IP.– Modelo de la IEEE.– Modelo de Frame Relay.– Modelo de ATM.

46

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 47: Redes General

X.25

47

Circuitos virtuales permanentes o conmutados.Baja capacidad (<64 kbps).Ampliamente disponible

DCE

DTE

PSE

PSE

PSE

DCE

DCE

DTE

DTE

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 48: Redes General

Frame Relay

• Servicio orientado a conexión.• Bajo costo (se paga por CIR).• Capacidad moderada (T1, E1).

48

Switch

Switch

Switch

Switch

Switch

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 49: Redes General

ISDN: Red Digital de Servicios Integrados

• Integrated Services Data Network• Pretende integrar servicios de voz y datos,

pero se hizo obsoleto antes de estar disponible.

• Tasa básica: 2B + 1D (B=64 Kbps, D=16 Kbps).• Tasa primaria: 23B + 1D (USA), 30B + 1D

(Europa).

49

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 50: Redes General

ATM: Modo de Transferencia Asíncrona

• Asynchronous Transfer Mode.• Basado en celdas de 53 bytes.• Usa conmutación de celdas.• Permite establecer circuitos virtuales

permanentes y circuitos virtuales conmutados.

50

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 51: Redes General

51

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Modos de Transmisión del Protocolo OSI

Page 52: Redes General

Nivel Físico. Conceptos Básicos• Propagación: Significa desplazamiento. Un bloque de energía que representa un bit se

desplaza de un dispositivo a otro.

• RTT (Round Trip Time): Tiempo que se tarda un bit en desplazarse de un dispositivo a otro y regresar. Se conoce como Tiempo de ida y vuelta.

• Atenuación: Se define como la perdida de la fuerza de la señal en cualquier medio de transmisión. Se da tanto en medios guiados como en medios no guiados. Se soluciona con la incorporación de amplificadores o repetidores.

• Ruido: Señal no deseada. Ninguna señal electromagnética se produce sin ruido. Es por eso que se debe manejar una buena relación señal ruido (S/N); entre mas alta mejor.

• Ruido Térmico • Diafonía

• Latencia: Retardo en la transmisión. El paso de la señal por los dispositivos genera un retardo.

• Colisión: Se produce cuando dos señales se encuentran en un mismo medio compartido .

52

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 53: Redes General

Señal Digital Afectada por Ruido

53

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 54: Redes General

Medios de Transmisión

• A través del canal se propaga las señales que llevan la información. Pueden ser de dos tipos:

– GUIADO O ALÁMBRICO: Las señales se transmiten confinadas en un medio físico. Ej: la Fibra Optica, el cable coaxial, etc.

– NO GUIADO O INALÁMBRICO: las señales se propagan por el espacio. Ej: comunicaciones de radio, microondas, etc.

• Las características del canal imponen restricciones sobre la velocidad de transmisión, la distancia, el costo, etc.

54

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 55: Redes General

Par Trenzado

• Pares de hilos de cobre aislados, entorchados (trenzados) entre si.

• Utilizado para diferentes tipos de tráfico: voz, datos, etc.• Inicialmente usado en el sistema telefónico convencional.• Soporta transmisión analógica y digital.• Baja inmunidad al ruido electromagnético.• El ancho de banda depende del calibre, el material y la

distancia.• Bajo costo.• Algunos tipos de cables son:

– Multipar telefónico convencional: 1 Mhz, 3 a 5 Kmts.– STP: Par trenzado blindado. 2 pares. 150 ohmios.

• El trenzado elimina la interferencia entre pares.55

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 56: Redes General

UTP

• Todos tienen impedancia característica de 100 ohmios.• El recubrimiento puede ser Teflon (usado cerca a ductos de

aire acondicionado en cable UTP Plenum) o PVC, debido a que el primero genera poco humo en incendios..

• Existe rígido (para cableado vertical y horizontal) y flexible para patch cord y wall cord.

• Generalmente trae marcas cada pie (pie=foot=30.48cms).

56

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 57: Redes General

Coaxial

57

•Presenta mayor inmunidad al ruido electromagnético.•Utilizando para transmisión análoga y digital.

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 58: Redes General

Colores del Cable UTP

58

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 59: Redes General

EIA/TIA 568A/B

59

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 60: Redes General

Aplicaciones de la FO

• Transmisiones a larga distancia• Transmisiones metropolitanas• Acceso a áreas rurales• Bucles de abonado• Redes de área local

60

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 61: Redes General

Ventajas de la FO sobre Eléctricos

• VENTAJAS F.O.– Inmune al ruido electromagnético.– Mayor ancho de banda.– Mayor distancia por menor atenuación.– Mucho más seguro debido a la dificultad para intervenirla.– Mayor resistencia a medios corrosivos.– Ocupa menos espacio.– Mejor en entornos con tierras electricas diferentes.

• DESVENTAJAS.– Más costosa.– Menor conocimiento en el medio.– Requiere herramienta especial.

61

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 62: Redes General

Modelo de la Fibra Óptica

62

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Proporciona el mayor ancho de banda.Ha sustituido al cobre en troncales telefónicos.Requiere equipos especializados.Multimodo/monomodo

Page 63: Redes General

Dispositivos: Conectores

63

Vista Frontal RJ-45

Vista Lateral RJ-45Vista Frontal RJ 45

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 64: Redes General

RJ-45 y AUI

64

Un transceiver es una combinación de transmisor y receptor. En las aplicaciones de networking, esto significa que convierten una forma de señal en otra.

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 65: Redes General

Repetidor

65

Repetidor: Dispositivo de capa 1 que se encarga de regenerar y retemporizar la señal. Permite la expansión de la red, es decir se puede soportar un número mayor de nodos. Como principal desventaja es que no hace filtrado.

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 66: Redes General

Repetidor

66

Un bit que entra por un puerto es enviado a todos los puertos del repetidor

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 67: Redes General

Cableado Estructurado• Se define Cableado estructurado

como un método para crear un organizado sistema de cableado que pueda ser fácilmente entendido por instaladores, administradores de red, técnicos y en general el personal que interactúa con el cableado.

• Conjunto de recomendaciones para el desarrollo de un sistema de cableado flexible que me permita integrar múltiples servicios como lo son el de voz, datos y video dentro de un edificio.

67

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 68: Redes General

Bases Generales para el Diseño

• Deben formularse las siguientes preguntas:– Cuáles son las necesidades actuales del usuario (voz,

datos, video, otros)– Cuáles son las necesidades futuras del usuario (expansión

en voz, datos, video, otros)– Cuáles son los puntos donde se colocaran los servicios– Hay requerimientos especiales en la estética de

decoración??

68

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 69: Redes General

Pasos para el diseño del sistema

• El método mas común indica que debemos comenzar por el área de trabajo e ir retrocediendo hasta el closet principal.– Definir el número de áreas de trabajos.– Diseñar el tipo de salida en el área de trabajo.– Diseñar el cableado horizontal.– Diseñar el cableado vertical– Diseñar cuarto de equipos

69

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 70: Redes General

Componentes de Cableado Estructurado

• Área de Trabajo• Cuarto de Telecomunicaciones • Cableado Horizontal• Cableado Vertical • Cuarto de Equipos • Administración.

70

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 71: Redes General

Área de Trabajo• El Área de Trabajo extiende desde la

salida de telecomunicaciones (OT) hasta la estación de trabajo. El cableado del área de trabajo es diseñado para ser relativamente simple de interconectar de tal manera que ésta pueda ser removida, cambiada de lugar, colocar una nueva muy fácilmente

• Los componentes del área de trabajo son Teléfonos, Fax, PC’s, Impresoras, Wall Cords (3 mts).

• Como consideración de diseño se debe ubicar un área de trabajo cada 10 mts2 y esta debe por lo menos de tener dos salidas de servicio

71

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 72: Redes General

Cableado Horizontal• Comprende el cableado desde

el OT hasta el centro del cableado. Incluye el cableado, accesorios de conexión y el cross connect.

• Toda salida de telecomunicaciones debe terminar en el closet de telecomunicaciones. Debido a esto la topología que se maneja es en Estrella

• El cable según la norma que se puede utilizar es UTP de 4 Pares 100 Ω, STP de 2 pares 150 Ω y Fibra Óptica multimodo de dos fibras 62.5/150

72

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 73: Redes General

Cableado Horizontal • Distancia máxima entre el OT y

el Patch Panel es de 90 mts independiente del medio que se este utilizando.

• No se debe conectar

directamente a equipos de comunicaciones

• Se debe ubicar lejos de dispositivos cómo motores eléctricos, lámparas fluorescentes, balastros, aires acondicionados, cables de corriente alterna

73

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 74: Redes General

Patch Panel• Un panel de conexión es un

dispositivo de interconexión a través del cual los tendidos de cableado horizontal se pueden conectar con otros dispositivos de networking como, por ejemplo, hubs y repetidores.

• Es un arreglo de conectores RJ 45 que se utiliza para realizar conexiones cruzadas (diferente a cableado cruzado) entre los equipos activos y el cableado horizontal

• Se consiguen en presentaciones de 12 -24 -48 -96 puertos

74

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 75: Redes General

Cuarto de Telecomunicaciones• Se define como el espacio dedicado para la instalación de los racks de

comunicaciones Puede ser una habitación o en algunos casos un gabinete.• Mínimo uno por piso o por cada 1000 mts2 • Características:

– Área exclusiva dentro de un edificio para el equipo de telecomunicaciones – Su función principal es la terminación de cableado horizontal– Puerta debe ser de 91 cms de Ancho por 2 mts de Alto y debe abrir hacia

afuera– Su temperatura ambiente debe estar entre los 18 – 24 grados centigrados– Los cuartos de telecomunicaciones deben estar libre de amenazas de

inundación.– Regulador, UPS

75

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 76: Redes General

Rack

• Gabinete necesario y recomendado para instalar el patch panel y los equipos activos.

• Puede ser abierto o cerrado• Debe estar provisto de ventiladores y

extractores de aire además de conexiones adecuadas de energía regulada.

76

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 77: Redes General

Cableado Vertical (Backbone)• Es el encargado de interconectar los closet de telecomunicaciones,

los cuartos de equipos y la acometida.• Se acepta cable UTP, STP, y fibra óptica monomodo y multimodo.• Cables utilizados y distancias

– UTP (voz): 800 mts. F.O. multimodo: 2000mts– STP (voz): 700 mts. F.O. monomodo: 3000 mts.– UTP (datos): 90 mts.

• Se mantiene topología en estrella.• Máximo dos niveles jerárquicos de crosconexión: principal e

intermedio.• Máximo una crosconexión entre el principal y el closet.• No más de tres crosconexiones entre dos crosconectores

horizontales.77

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 78: Redes General

CABLEADO VERTICAL

78

CrosconexiónPrincipal

CrosconexiónIntermedia

Closet de Telecomunicaciones

Closet de Telecomunicaciones

Closet de Telecomunicaciones

Closet de Telecomunicaciones

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 79: Redes General

Acometida

• Consiste en la entrada al edificio y la conexión al backbone entre edificios.

• Comprende el cable, las protecciones y elementos de conexión.

• No debe haber equipo no relacionado.• El mismo aterrizaje a tierra y suministro eléctrico que

el de los cuartos de telecomunicaciones.• Sitio seco sin posibilidades de inundación.

79

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 80: Redes General

MDF (Main Distribute Facilitie ) e IDF (Intermediate Distribute Facilite)

• Cuando son redes de datos de gran tamaño por lo general se requieren de varios cuartos de telecomunicaciones, cuando se presenta este fenómeno uno de los centros de cableado se escoge como MDF (Servicio de distribución Principal)y los demás se rotulan con el titulo de IDF’s (Servicio de Distribución Intermediario). Una topología de este tipo se conoce como esterlla extendida

80

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 81: Redes General

Topología de Estrella extendida para varios pisos

81

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 82: Redes General

Campus compuesto por varios edificios

82

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 83: Redes General

83

Edificio central de 4 pisos – Bloque A

Bloque C 3 pisos

Bloque B de 4 pisos

300 mts500 mts

ANEXO B-DISTRIBUCIÓN DE LAS EDIFICIACIONES DE LA SEDE ANEXO B-DISTRIBUCIÓN DE LAS EDIFICIACIONES DE LA SEDE CENTRALCENTRAL

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 84: Redes General

84

PT: Puesto de trabajo.ANEXO C-DISTRIBUCIÓN EN CADA PISOANEXO C-DISTRIBUCIÓN EN CADA PISO

PT

PT

PT

PT

PT PT PT

PT PT PT Puerta

30 mts

20 mts

PT PT PT

PT PT PT

PT PT PT

PT PT PT

PT PT PT

PT PT PT

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 85: Redes General

Caso de Estudio

• Proponga una solución de cableado estructurado para este edificio. Cada piso tendrá 9 puestos de trabajo. Las dimensiones son 20 x 10 mts. La altura de cada piso es 4 mts y el centro de computo esta en el tercer piso.Se solicita ubicar los diferentes componentes del cableado estructurado en el gráfico. Enumere los elementos que utilizara (tomas, patch panel, cable, etc). Enuncie los medios que utilizara en los diferentes subsistemas.

85

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez

Page 86: Redes General

Figura

86

20

10

4

Arquitectura de ComputadorasUniversidad Tecnológica del Perú

Ing. Raúl Hinojosa SánchezIng. Raúl Hinojosa Sánchez