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    INTERFACES Y REDES INDUSTRIALES

    ALEX MASTER

    INDICE

    UNIDAD I INTERFACES

    1.1 Comunicacin de datos.4

    1.2 Puertos de comunicacin..9

    1.3 Interface RS232...........16

    1.4 Interface GPIB...21

    1.5 Interface Universal USB..24

    1.6 Buses de datos ISA/PCMCIA............30

    UNIDAD II PROTOCOLOS DE COMUNICACIN

    2.1 Niveles de protocolos...35

    2.2 Protocolo X.25...44

    2.3 Protocolo de lnea HDCL........47

    2.4 Modelo ISO/OSI....55

    2.5 TCP/IP....67

    UNIDAD III ARQUITECTURA DE REDES

    3.1 Topologas de redes .......88

    3.2 Redes LAN ......98

    3.3 Redes WAN ...104

    3.4 Componentes de una red .......112

    3.5 Sistema Operativo de una red .......115

    UNIDAD IV REDES INDUSTRIALES

    4.1 Profibus ...125

    4.2 Modbus ....128

    4.3 Modbus plus .......132

    4.4 Field bus ..135

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    4.5 Unitel way .......137

    UNIDAD V INTERNET

    5.1 Telnet ...141

    5.2 Internet ......145

    5.3 Control de dispositivos a travs de internet ...... ..154

    5.4 Manipulacin virtual ...158

    BIBLIOGRAFIAS..............................................................................................164

    UNIDAD I INTERFACES

    1.1 COMUNICACIN DE DATOS

    Comunicacin de Datos. Es el proceso de comunicar informacin en forma binaria entre dos o

    ms puntos. Requiere cuatro elementos bsicos que son:

    Emisor: Dispositivo que transmite los datos. Mensaje: lo forman los datos a ser transmitidos. Medio: consiste en el recorrido de los datos desde el origen hasta su destino.

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    Receptor: dispositivo de destino de los datos.BIT: Es la unidad ms pequea de informacin y la unidad base en comunicaciones.

    BYTE: Conjunto de bits continuos mnimos que hacen posible, un direccionamiento de

    informacin en un sistema computarizado. Est formado por 8 bits.

    Paquete: Fracciones de un mensaje de tamao predefinido, donde cada fraccin o paquete

    contiene informacin de procedencia y de destino, as como informacin requerida para el

    reensamblado del mensaje.

    Interfaces: conexin que permite la comunicacin entre dos o ms dispositivos.

    Cdigos: Acuerdo previo sobre un conjunto de significados que definen una serie de smbolos

    y caracteres. Toda combinacin de bits representa un carcter dentro de la tabla de cdigos.

    Paridad: Tcnica que consiste en la adicin de un bit a un carcter o a un bloque de caracteres

    para forzar al conjunto de unos (1) a ser par o impar. Se utiliza para el chequeo de errores en lavalidacin de los datos. El bit de paridad ser cero (0=SPACE) o uno (1=MARK).

    Modulacin: Proceso de manipular de manera controlada las propiedades de una seal

    portadora para que contenga la informacin que se va a transmitir.

    DTE (Data Terminal Equipment): Equipos que son la fuente y destino de los datos.

    Comprenden equipos de computacin (Host, Microcomputadores y Terminales).

    DCE (Data Communications Equipment): Equipos de conversin entre el DTE y el canal de

    transmisin, es decir, los equipos a travs de los cuales conectamos los DTE a las lneas de

    comunicacin.

    MEDIOS, FORMAS Y TIPOS DE TRANSMISION

    Medios

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

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

    Transmisin en Serie: Los bits se transmiten de uno a uno sobre una lnea nica. Seutiliza para transmitir a larga distancia.

    Transmisin en Paralelo: Los bits se transmiten en grupo sobre varias lneas al mismotiempo. Es utilizada dentro del computador.

    La transmisin en paralela es ms rpida que la transmisin en serie pero en la medida que la

    distancia entre equipos se incrementa, no solo se encarecen los cables sino que adems

    aumenta la complejidad de los transmisores y los receptores de la lnea a causa de la dificultadde transmitir y recibir seales de pulsos a travs de cables largos.

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    Tipos

    o Transmisin Simplex: La transmisin de datos se produce en un solo sentido. siempreexisten un nodo emisor y un nodo receptor que no cambian sus funciones.

    o Transmisin Half-Duplex: La transmisin de los datos se produce en ambos sentidospero alternativamente, en un solo sentido a la vez. Si se est recibiendo datos no se

    puede transmitir.

    o Transmisin Full-Duplex: la transmisin de los datos se produce en ambos sentidos almismo tiempo. un extremo que esta recibiendo datos puede, al mismo tiempo, estar

    transmitiendo otros datos.

    o Transmisin Asincrona: Cada byte de datos incluye seales de arranque y parada alprincipio y al final. La misin de estas seales consiste en:

    Avisar al receptor de que est llegando un dato.

    Darle suficiente tiempo al receptor de realizar funciones de sincronismo antesde que llegue el siguiente byte.

    o Transmisin Sincrona: Se utilizan canales separados de reloj que administran larecepcin y transmisin de los datos. Al inicio de cada transmisin se emplean unas

    seales preliminares llamadas:

    Bytes de sincronizacin en los protocolos orientados a byte. Flags en los protocolos orientados a bit.

    Su misin principal es alertar al receptor de la llegada de los datos.

    Nota: Las seales de reloj determinan la velocidad a la cual se transmite o recibe.

    PROTOCOLOS

    Protocolo Conjunto de reglas que posibilitan la transferencia de datos entre dos o ms

    computadores.

    Arquitectura de Niveles: el propsito de la arquitectura de niveles es reducir la complejidad de

    la comunicacin de datos agrupando lgicamente ciertas funciones en reas de

    responsabilidad (niveles).

    Caractersticas:

    o Cada nivel provee servicios al nivel superior y recibe servicios del nivel inferior.o Un mensaje proveniente de un nivel superior contiene una cabecera con

    informacin a ser usada en el nodo receptor.

    o El conjunto de servicios que provee un nivel es llamado Entidad y cada entidadconsiste en un manejador (manager) y un elemento (worker).

    ESTANDARES

    OSI ( International Standards Organization)

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    IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) OSI ( International Standards Organization)

    En este modelo, el propsito de cada nivel es proveer servicios al nivel superior, liberndolo

    de los detalles de implementacin de cada servicio. La informacin que se enva de un

    computador a otro debe pasar del nivel superior al nivel inferior atravesando todos los dems

    niveles de forma descendente, dentro del computador que origina los datos.

    A su paso por cada nivel a los datos se les adiciona informacin que ser removida al llegar a

    su destino. La informacin adicionada se clasifica en:

    Informacin de Control, dirigida a su nivel correspondiente en el computador de destino. Cada

    nivel se comporta como si estuviera comunicndose con su contraparte en el otro

    computador.

    Informacin de Interface, dirigida al nivel adyacente con el cual se est interactuando. Elobjeto de esta informacin es definir los servicios provistos por el nivel inferior, y como deben

    ser accesados estos servicios. Esta informacin tras ser empleada por el nivel adyacente es

    removida.

    El modelo OSI se estructura en 7 niveles:

    1. Nivel Fisico.

    2. Nivel de Enlace de Datos

    3. Nivel de Red:

    4. Nivel de Transporte:

    5. Nivel de Sesin:

    6. Nivel de Presentacin:

    7. Nivel de Aplicacin:

    IEEE

    El modelo desarrollado por IEEE, tambin conocido como el proyecto 802, fue orientado a las

    redes locales. Este estndar esta de acuerdo, en general con el modelo ISO, difieren

    principalmente en el nivel de enlace de datos. Para IEEE este nivel est dividido en dos

    subniveles:

    MAC (Medium Access Control)

    LLC (Logical Link Control)

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    Clasificacin de los Protocolos de Enlace de Datos

    De acuerdo a su estructura:

    Protocolos Orientados a Bit: son aquellos protocolos en los cuales los bits por si solospueden proveer informacin, son protocolos muy eficientes y trabajan en tramas de

    longitud variable.

    Protocolos Orientados a Byte: son aquellos en los que la informacin viene provista

    por la conjuncin de bytes de informacin y bytes de control.

    De acuerdo a su disciplina de comportamiento:

    Protocolos de Sondeo Seleccion: son aquellos que utilizan un DTE como nodo

    principal de canal. Este nodo primario controla todas las dems estaciones y determina

    si los dispositivos pueden comunicarse y, en caso afirmativo, cuando deben hacerlo.

    Protocolos Peer to Peer: son aquellos en los cuales ningn nodo es el principal, y por

    lo general todos los nodos poseen la misma autoridad sobre el canal.

    1.2LOS PUERTOS DE COMUNICACIN

    Los puertos de comunicacin son herramientas que permiten manejar e intercambiar datos

    entre un computador (generalmente estn integrados en las tarjetas madres) y sus diferentes

    perifricos, o entre dos computadores.

    Entre los diferentes puertos de comunicacin tenemos:

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    Puertos PS/2:Estos puertos son en esencia puertos paralelos que se utilizan para conectar pequeos

    perifricos a la PC. Su nombre viene dado por las computadoras de modelo PS/2 de IBM,

    donde fueron utilizados por primera vez.

    Caractersticas:

    o Este es un puerto serial, con conectores de tipo Mini DIN, el cual consta por logeneral de 6 pines o conectores. La placa base tiene el conector hembra. En

    las placas de hoy en da se pueden distinguir el teclado del Mouse por sus

    colores, siendo el teclado (por lo general) el de color violeta y el Mouse el de

    color verde.

    o Existen 2 conectores diferentes para estos puertos. El primero es un DIN de 5pines (conocido comnmente como AT) y el segundo es un conector MiniDINde 6 pines (normalmente llamado PS/2). Estos dos conectores son

    electrnicamente iguales, lo nico que cambia es su apariencia interna.

    Ubicacin en el sistema informtico:

    Estos puertos son utilizados principalmente por teclados y ratones.

    Puertos Seriales (COM):Son adaptadores que se utilizan para enviar y recibir informacin de BIT en BIT fuera del

    computador a travs de un nico cable y de un determinado software de comunicacin. Un

    ordenador o computadora en serie es la que posee una unidad aritmtica sencilla en la cual la

    suma en serie es un calculo digito a digito

    Caractersticas:

    o Los puertos seriales se identifican tpicamente dentro del ambiente defuncionamiento como puertos del COM (comunicaciones). Por ejemplo, un

    ratn pudo ser conectado con COM1 y un mdem a COM2.

    o Los voltajes enviados por los pines pueden ser en 2 estados, encendido oapagado. Encendido (valor binario de 1) significa que el pin esta transmitiendo

    una seal entre -3 y -25 voltios, mientras que apagado (valor binario de 0)

    quiere decir que esta transmitiendo una seal entre +3 y +25 voltios.

    o Estos conectores son de tipo macho y los hay de 2 tamaos, uno estrecho, de9 pines agrupados en dos hileras con una longitud aproximada de 17mm y otro

    ancho de 25 pines, con una longitud de unos 38mm, internamente son iguales

    (9 pines) y realizan las mismas funciones.

    Ubicacin en el sistema informtico:

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    Estos puertos se utilizan para conectar el Mouse y el MODEM. Normalmente el Mouse se

    conecta a un puerto COM de 9 pines (comnmente COM1) y el MODEM se conecta a un

    puerto de 25 pines (comnmente COM2).

    Puertos Paralelos (LPT):Son conectores utilizados para realizar un enlace entre dos dispositivos; en el sistema

    lgico se le conoce como LPT. El primer puerto paralelo LPT1 es normalmente el mismo

    dispositivo PRN (nombre del dispositivo lgico de la impresora).

    Caractersticas:

    o Unidireccional - puerto estndar 4-BIT que por defecto de la fbrica no tena lacapacidad de transferir datos ambas direcciones.

    oBidireccional - puerto estndar 8-BIT que fue lanzado con la introduccin delpuerto PS/2 en 1987 por IBM y todava se encuentra en computadoras hoy. El

    puerto bidireccional es capaz de enviar la entrada 8-bits y la salida. Hoy en las

    impresoras de mltiples funciones este puerto se puede referir como uno

    bidireccional

    o EPP - el puerto paralelo realzado (EPP) fue desarrollado en 1991 por Intel,Xircom y funciona cerca de velocidad de una tarjeta ISA y puede alcanzar

    transferencias hasta 1 a 2MB / por segundo de datos.

    o Estos puertos son del tipo hembra, de unos 38mm de longitud con 25 pinesagrupados en dos hileras. El puerto paralelo est formado por 17 lneas de

    seales y 8 lneas de tierra.o Las lneas de seales estn formadas por tres grupos:

    4 Lneas de control 5 Lneas de estado 8 Lneas de datos

    Ubicacin en el sistema informtico:

    Normalmente se utiliza para conectar impresoras, scanners y en algunos casos hasta dos PCs.

    Los puertos de comunicacin mayormente utilizados en el ambiente de las redes son el RJ-45 y

    el RJ-11.

    Puertos RJ-11:Es un conector utilizado por lo general en los sistemas telefnicos y es el que se utiliza para

    conectar el MODEM a la lnea telefnica de manera que las computadoras puedan tener

    acceso a Internet.

    Caractersticas:

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    o El RJ11 se refiere expresamente al conector de medidas reducidas el cual estal cable telefnico y tiene cuatro contactos (pines) para cuatro hilos de cable

    telefnico aunque se suelen usar nicamente dos.

    o En Espaa se usa en toda conexin telefnica. En Alemania, por el contrario,usan RJ45 como conectores telefnicos.

    o Tiene forma de cubo, y consta de cuatro cables de los cuales se utilizan solodos para las conexiones telefnicas. Este es mayormente usado en Espaa.

    Puertos RJ-45:Es una interfaz fsica utilizada comnmente en las redes de computadoras, sus siglas

    corresponden a "Registered Jack" o "Clavija Registrada", que a su vez es parte del cdigo de

    regulaciones de Estados Unidos.

    Caractersticas:

    o Es utilizada comnmente con estndares como EIA/TIA-568B, que define ladisposicin de los pines.

    o Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estndar a lahora de hacer las conexiones.

    o Este conector se utiliza en la mayora de las tarjetas de ethernet (tarjetas dered) y va en los extremos de un cable UTP nivel 5

    o Posee ocho pines o conexiones elctricas, que normalmente se usan comoextremos de cables de par trenzado.

    Ubicacin en el sistema informtico:

    Se conecta a la tarjeta de red. Puede tener el formato RJ45 (parecido al de un conector de

    telfono) o BINC.

    Puertos VGAEl puerto VGA es el puerto estandarizado para conexin del monitor a la PC.

    Caractersticas:

    o Su conector es un HD 15, de 15 pines organizados en 3 hileras horizontales.o Es de forma rectangular, con un recubrimiento plstico para aislar las partes

    metlicas.

    Ubicacin en el sistema informtico:

    En la parte posterior de los monitores y en la parte trasera del PC, cerca del puerto de S-video.

    Puertos RCA

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    El conector RCA es un tipo de conector elctrico comn en el mercado audiovisual. El

    nombre "RCA" deriva de la Radio Corporation of America, que introdujo el diseo en los 1940.

    Caractersticas:

    o Un problema del sistema RCA es que cada seal necesita su propio cable. Para evitarlos, se usan otros tipos de conectores combinados, como el euroconector (SCART),presente en la mayora de televisiones modernas. Adems, tambin se encuentran

    adaptadores RCA-SCART.

    o El cable tiene un conector macho en el centro, rodeado de un pequeo anillo metlico(a veces con ranuras), que sobresale. En el lado del dispositivo, el conector es un

    agujero cubierto por otro aro de metal, ms pequeo que el del cable para que ste se

    sujete sin problemas.

    o Ambos conectores (macho y hembra) tienen una parte de plstico. Los colores usadossuelen ser:

    Amarillo para el vdeo compuesto

    Rojo para el canal de sonido derecho

    Blanco o negro para el canal de sonido izquierdo (en sistemas estreo)

    Ubicacin en el sistema informtico:

    Se puede ubicar en las tarjetas capturadoras de video menos recientes ya que est siendo

    suplantado por la puerta de sper video.

    1.3 INTERFASE RS232

    RS-232 (tambin conocido como Electronic Industries Alliance RS-232C) es una interfaz que

    designa una norma para el intercambio serie de datos binarios entre un DTE (Equipo terminalde datos) y un DCE (Data Communication Equipment, Equipo de Comunicacin de datos),

    aunque existen otras en las que tambin se utiliza la interfaz RS-232.

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    En particular, existen ocasiones en que interesa conectar otro tipo de equipamientos, como

    pueden ser computadores. Evidentemente, en el caso de interconexin entre los mismos, se

    requerir la conexin de un DTE (Data Terminal Equipment) con otro DTE. Para ello se utiliza

    una conexin entre los dos DTE sin usar modem, por ello se llama: null modem modem nulo.

    El RS-232 consiste en un conector tipo DB-25 (de 25 pines), aunque es normal encontrar la

    versin de 9 pines (DE-9), ms barato e incluso ms extendido para cierto tipo de perifricos

    (como el ratn serie del PC).

    Conexiones (Desde el DTE)

    En la siguiente tabla se muestran las seales RS-232 ms comunes segn los pines asignados:

    Seal DB-25 DE-9 (TIA-574) EIA/TIA 561 Yost RJ-50 MMJ

    Common Ground G 7 5 4 4,5 6 3,4

    Transmitted Data TD 2 3 6 3 8 2

    Received Data RD 3 2 5 6 9 5

    Data Terminal Ready DTR 20 4 3 2 7 1

    Data Set Ready DSR 6 6 1 7 5 6

    Request To Send RTS 4 7 8 1 4 -

    Clear To Send CTS 5 8 7 8 3 -

    Carrier Detect DCD 8 1 2 7 10 -

    Ring Indicator RI 22 9 1 - 2 -

    Construccin fsica

    La interfaz RS-232 est diseada para distancias cortas, de hasta 15 metros segun la norma, y

    para velocidades de comunicacin bajas, de no ms de 20 Kilobytes/segundo. A pesar de ello,

    muchas veces se utiliza a mayores velocidades con un resultado aceptable. La interfaz puede

    trabajar en comunicacin asncrona o sncrona y tipos de canal simplex, half duplex o full

    duplex. En un canal simplex los datos siempre viajarn en una direccin, por ejemplo desde

    DCE a DTE. En un canal half duplex, los datos pueden viajar en una u otra direccin, pero slo

    durante un determinado periodo de tiempo; luego la lnea debe ser conmutada antes que los

    datos puedan viajar en la otra direccin. En un canal full duplex, los datos pueden viajar en

    ambos sentidos simultneamente. Las lneas de handshaking de la RS-232 se usan para

    resolver los problemas asociados con este modo de operacin, tal como en qu direccin los

    datos deben viajar en un instante determinado.

    http://es.wikipedia.org/wiki/DB-25http://es.wikipedia.org/wiki/DB-25http://es.wikipedia.org/wiki/DE-9http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=TIA-574&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Electronic_Industries_Alliancehttp://es.wikipedia.org/wiki/TIAhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=TIA-561&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=RJ-50&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=RJ-50&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Modified_Modular_Jack&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Modified_Modular_Jack&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=RJ-50&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=TIA-561&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/TIAhttp://es.wikipedia.org/wiki/Electronic_Industries_Alliancehttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=TIA-574&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/DE-9http://es.wikipedia.org/wiki/DB-25
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    Si un dispositivo de los que estn conectados a una interfaz RS-232 procesa los datos a una

    velocidad menor de la que los recibe deben de conectarse las lneas handshaking que permiten

    realizar un control de flujo tal que al dispositivo ms lento le de tiempo de procesar la

    informacin. Las lneas de "hand shaking" que permiten hacer este control de flujo son las

    lneas RTS y CTS. Los diseadores del estndar no concibieron estas lneas para que funcionen

    de este modo, pero dada su utilidad en cada interfaz posterior se incluye este modo de uso.

    Los circuitos y sus definiciones

    Las UART o U(S)ART (Transmisor y Receptor Sncrono Asncrono Universal) se disearon para

    convertir las seales que maneja la CPU y transmitirlas al exterior. Las UART deben resolver

    problemas tales como la conversin de voltajes internos del DCE con respecto al DTE, gobernar

    las seales de control, y realizar la transformacin desde el bus de datos de seales en paralelo

    a serie y viceversa. Debe ser robusta y deber tolerar circuitos abiertos, cortocircuitos y

    escritura simultnea sobre un mismo pin, entre otras consideraciones. Es en la UART en donde

    se implementa la interfaz.

    Para los propsitos de la RS-232 estndar, una conexin es definida por un cable desde un

    dispositivo al otro. Hay 25 conexiones en la especificacin completa, pero es muy probable que

    se encuentren menos de la mitad de stas en una interfaz determinada. La causa es simple,

    una interfaz full duplex puede obtenerse con solamente 3 cables.

    Existe una cierta confusin asociada a los nombres de las seales utilizadas, principalmente

    porque hay tres convenios diferentes de denominacin (nombre comn, nombre asignado por

    la EIA, y nombre asignado por el CCITT).

    En la siguiente tabla se muestran los tres nombres junto al nmero de pin del conector al queest asignado (los nombres de seal estn desde el punto de vista del DTE (por ejemplo para

    Transmit Data los datos son enviados por el DTE, pero recibidos por el DCE):

    PIN EIA CCITT E/S Funcin DTE-DCE

    1 CG AA 101 Chassis Ground

    2 TD BA 103 Salida Transmit Data

    3 RD AA 104 Entrada Receive Data

    4 RTS CA 105 Salida Request To Send

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    5 CTS CB 106 Entrada Clear To Send

    6 DSR CC 107 Entrada Data Set Ready

    7 SG AB 102 --- Signal Ground

    8 DCD CF 109 Entrada Data Carrier Detect

    9* Entrada Pos. Test Voltage

    10* Entrada Neg. Test Voltage

    11 (no tiene uso)

    12+ SCDC SCF 122 Entrada Sec. Data Car. Detect

    13+ SCTS SCB 121 Entrada Sec. Clear To Send

    14+ SBA 118 Salida Sec. Transmit Data

    15# TC DB 114 Entrada Transmit Clock

    16+ SRD SBB 119 Entrada Sec. Receive Data

    17# RC DD 115 Entrada Receive Clock

    18 (no tiene uso)

    19+ SRTS SCA 120 Salida Sec. Request To Send

    20 DTR CD 108,2 Salida Data Terminal Ready

    21* SQ CG 110 Entrada Signal Quality

    22 RI CE 125 Entrada Ring Indicator

    23* DSR CH 111 Salida Data Rate Selector

    CI 112 Salida Data Rate Selector

    24* XTC DA 113 Salida Ext. Transmit Clock

    25* Salida Busy

    En la tabla, el carcter que sigue a los de nmero de pin:

    Raramente se usa (*).

    Usado nicamente si se implementa el canal secundario (+).

    Usado nicamente sobre interfaces sincrnicas (#).

    Tambin, la direccin de la flecha indica cul dispositivo, (DTE o DCE) origina cada seal, a

    excepcin de las lneas de tierra (---).

    Sobre los circuitos, todos los voltajes estn con respecto a la seal de tierra.

    Las convenciones que se usan son las siguientes:

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    Voltaje Seal Nivel Lgico Control

    +3 a +15 Espacio 0 On

    -3 a15 Marca 1 Off

    Los valores de voltaje se invierten desde los valores lgicos. Por ejemplo, el valor lgico ms

    positivo corresponde al voltaje ms negativo. Tambin un 0 lgico corresponde a la seal de

    valor verdadero o activada. Por ejemplo si la lnea DTR est al valor 0 lgico, se encuentra en la

    gama de voltaje que va desde +3 a +15 V, entonces DTR est listo (ready).

    El canal secundario a veces se usa para proveer un camino de retorno de informacin ms

    lento, de unos 5 a 10 bits por segundo, para funciones como el envo de caracteres ACK o NAK,

    en principio sobre un canal half duplex. Si el mdem usado acepta esta caracterstica, es

    posible para el receptor aceptar o rechazar un mensaje sin tener que esperar el tiempo deconmutacin, un proceso que usualmente toma entre 100 y 200 milisegundos.

    Caractersticas elctricas de cada circuito

    Los siguientes criterios son los que se aplican a las caractersticas elctricas de cada una de las

    lneas:

    1. La magnitud de un voltaje en circuito abierto no exceder los 25 V.2.

    El conductor ser apto para soportar un corto con cualquier otra lnea en el cable sindao a s mismo o a otro equipamiento, y la corriente de cortocircuito no exceder los

    0,5 A.

    3. Las seales se considerarn en el estado de MARCA, (nivel lgico 1), cua ndo elvoltaje sea ms negativo que - 3 V con respecto a la lnea de Signal Ground. Las seales

    se considerarn en el estado de ESPACIO, (nivel lgico 0), cuando el voltaje sea ms

    positivo que +3 V con respecto a la lnea Signal Ground. La gama de voltajes entre -3 V

    y +3 V se define como la regin de transicin, donde la condicin de seal no est

    definida.

    4. La impedancia de carga tendr una resistencia a DC de menos de 7000 al medir conun voltaje aplicado de entre 3 a 25 V pero mayor de 3000 O cuando se mida con unvoltaje de menos de 25 V.

    5. Cuando la resistencia de carga del terminador encuentra los requerimientos de la regla4 anteriormente dicha, y el voltaje del terminador de circuito abierto est a 0 V, la

    magnitud del potencial de ese circuito con respecto a Signal Ground estar en el rango

    de 5 a 15 V.

    6. El driver de la interfaz mantendr un voltaje entre -5 a 15 V relativos a la seal deSignal Ground para representar una condicin de MARCA. El mismo driver mantendr

    un voltaje de entre 5 V a 15 V relativos a Signal Ground para simbolizar una seal de

    ESPACIO. Obsrvese que esta regla junto con la Regla 3, permite 2 V de margen de

    ruido. En la prctica, se utilizan12 y 12 V respectivamente.

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    7. El driver cambiar el voltaje de salida hasta que no se excedan 30 V/s, pero el tiemporequerido a la seal para pasar de 3 V a +3 V de la regin de transicin no podr

    exceder 1 ms, o el 4% del tiempo de un bit.

    8. La desviacin de capacitancia del terminador no exceder los 2500 pF, incluyendo lacapacitancia del cable. Obsrvese que cuando se est usando un cable normal con una

    capacitancia de 40 a 50 pF/Pie de longitud, esto limita la longitud de cable a unmximo de 50 Pies, (15 m). Una capacitancia del cable inferior permitira recorridos de

    cable ms largos.

    9. La impedancia del driver del circuito estando apagado deber ser mayor que 300 .Existen en el mercado dos circuitos integrados disponibles, (los chips 1488 y 1489) los cuales

    implementan dos drivers y receptores TTL, (4 por chip), para una RS-232 de forma compatible

    con las reglas anteriores.

    1.4 INTERFASE GPIB

    El Hewlett-Packard Instrument Bus (HP-IB) es un estndar bus de datos digital de corto rangodesarrollado por Hewlett-Packard en los aos 1970 para conectar dispositivos de test y medida

    (por ejemplo multmetros, osciloscopios, etc) con dispositivos que los controlen como un

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    ordenador. Otros fabricantes copiaron el HP-IB, llamando a su implementacin General-

    Purpose Instrumentation Bus (GP-IB). En 1978 el bus fue estandarizado por el Institute of

    Electrical and Electronics Engineers (IEEE) como el IEEE-488 (488.1).

    Diseo

    El IEEE-488 permite que hasta 15 dispositivos inteligentes compartan un simple bus paralelo

    de 8 bits, mediante conexin en cadena, con el dispositivo ms lento determinando la

    velocidad de transferencia. La mxima velocidad de transmisin est sobre 1 Mbps en el

    estndar original y en 8 Mbps con IEEE-488.1-2003 (HS-488).

    Las 16 lneas que componen el bus estn agrupadas en tres grupos de acuerdo con sus

    funciones: 8 de bus de datos, 3 de bus de control de transferencia de datos y 5 de bus general.

    Algunas de ellas tienen retornos de corriente comn y otras tienen un retorno propio, lo que

    provoca un aumento del nmero de lneas totales (8 masas).

    Historia

    A finales de la dcada de 1960, Hewlett-Packard (HP) era un fabricante de equipos de test e

    instrumentos de medicin, como multmetros digitales y analizadores lgicos. HP desarroll el

    HP Interface Bus (HP-IB) para permitir una ms fcil conexin entre instrumentos y

    controladores como los ordenadores. el bus es relativamente fcil de implemntar usando la

    tecnologa del momento, y utilizaba un simple bus paralelo y varias lneas de control individual.

    Otros fabricantes copiaron el HP-IB, llamando a su implementacin el General Purpose

    Interface Bus (GPIB o bus de interfaz de propsito general).

    En 1975 el bus fue estandarizado por el Institute of Electrical and Electronics Engineers como

    el IEEE Standard Digital Interface for Programmable Instrumentation, IEEE-488-1975

    (actualmente 488.1). IEEE-488.1 define los parmetros mecnicos, elctricos, y el protocolo

    bsico de GPIB, pero no dice nada sobre el formato de los comandos o los datos. El estndar

    IEEE-488.2, Codes, Formats, Protocols, and Common Commands for IEEE-488.1 (Junio de

    1987), proporciona la sntaxis bsica y las convenciones de formato, as como los comandos

    independientes de dispositivo, estructuras de datos, protocolos de error, y similares. IEEE-488.2 se construy sobre -488.1 sin sustituirlo; los equipos pueden configurarse para -488.1 sin

    seguir -488.2.

    Mientras que IEEE-488.1 define el hardware, y IEEE-488.2 define la sntaxis, todava no haba

    estndar para comandos especficos de cada instrumento. Los comandos para controlar la

    misma clase de instrumento (por ej., multmetros) puede variar entre diferentes fabricantes e

    incluso modelos. Un estandar para comandos de dispositivo, SCPI, fue introducido en los 90.

    Debido a su reciente introduccin, no ha sido implementado universalmente.

    National Instruments introdujo una extensin retro-compatible a IEEE-488.1, conocida

    originalmente como HS-488. Esta incrementa la velocidad mxima a 8 MB/s, aunque la

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    velocidad disminuye a medida que se conectan ms dispositivos al bus. Fue incorporada al

    estandar en 2003, como IEEE-488.1-2003.

    Adems del IEEE otros comits han adoptado el HP-IB. El American National Standards

    Institute (ANSI) lo llama ANSI Standard MC 1.1, y para la International Electrotechnical

    Commission (IEC) es el IEC Publication 625-1.

    Aplicaciones

    Al principio, los diseadores de HP no planearon el IEEE-488 como un estandar de interfaz de

    perifricos para ordenadores de propsito general. En 1977 la familia Commodore PET/CBM

    de ordenadores educativos/domsticos/personales conectaban sus unidades de disco,

    impresoras, modems, etc, mediante el bus IEEE-488. Todos los equipos de 8 bits posteriores de

    Commodore del VIC-20 al Commodore 128, utilizan un bus serial IEEE-488 propietario

    (tambin llamado bus serial Commodore) para sus perifricos, con conectores DIN-6 en lugarde los resistentes conectores HP-IB o un conector de borde de tarjeta en la placa madre (para

    los ordenadores PET). En l los dispositivos conectados al ordenador hablaban (talking) y

    escuchaba (listening) las lneas para realizar sus tareas. Los ordenadores de HP tambin han

    usado este bus con un protocolo llamado CS-80.

    Hewlett-Packard y Tektronix tambin usaron el IEEE-488 como interfaz de perifricos para

    conectar unidades de disco, unidades de cinta, impresoras, plotters etc. a sus estaciones de

    trabajo y a los miniordenadores HP 3000. Mientras que la velocidad del bus se incrementaba a

    10 MB para esos usos, la falta de un protocolo de comandos estndar limit los desarrollos de

    terceros y la interoperabilidad, y posteriormente, estndares abiertos ms rpidos como SCSIacabaron superando a IEEE-488 para la conexin de perifricos.

    Adicionalmente, algunas de las calculadoras/ordenadores avanzados de HP en la dcada de

    1980, como las series HP-41 y HP-71, pueden trabajar con varios instrumentos mediante una

    interfaz HP-IB opcional. La interfaz puede conectarse a la calculadora mediante un mdulo

    opcional HP-IL.

    1.5 INTERFASE UNIVERSAL USB

    USB Universal Serial Bus es una interfase plug&play entre la PC y ciertos dispositivos talescomo teclados, mouses, scanner, impresoras, mdems, placas de sonido, camaras,etc) .

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    Son distribuidores inteligentes de datos y alimentacin, y hacen posible la conexin a un nico

    puerto USB de 127 dispositivos. De una forma selectiva reparten datos y alimentacin hacia

    sus puertas descendentes y permiten la comunicacin hacia su puerta de retorno o

    ascendente. Un hub de 4 puertos, por ejemplo, acepta datos del PC para un perifrico por su

    puerta de retorno o ascendente y los distribuye a las 4 puertas descendentes si fuera

    necesario.

    Los concentradores tambin permiten las comunicaciones desde el perifrico hacia el PC,

    aceptando datos en las 4 puertas descendentes y envindolos hacia el PC por la puerta de

    retorno.

    Adems del controlador, el PC tambin contiene el concentrador raz. Este es el primer

    concentrador de toda la cadena que permite a los datos y a la energa pasar a uno o dos

    conectores USB del PC, y de all a los 127 perifricos que, como mximo, puede soportar el

    sistema. Esto es posible aadiendo concentradores adicionales. Por ejemplo, si el PC tiene una

    nica puerta USB y a ella le conectamos un hub o concentrador de 4 puertas, el PC se queda

    sin ms puertas disponibles. Sin embargo, el hub de 4 puertas permite realizar 4 conexiones

    descendentes. Conectando otro hub de 4 puertas a una de las 4 puertas del primero,

    habremos creado un total de 7 puertas a partir de una puerta del PC. De esta forma, es decir,

    aadiendo concentradores, el PC puede soportar hasta 127 perifricos USB.

    La mayora de los concentradores se encontrarn incorporados en los perifricos. Por ejemplo,

    un monitor USB puede contener un concentrador de 7 puertas incluido dentro de su chasis. El

    monitor utilizar una de ellas para sus datos y control y le quedarn 6 para conectar all otros

    perifricos.

    Perifricos

    USB soporta perifricos de baja y media velocidad. Empleando dos velocidades para la

    transmisin de datos de 1. 5 y 12 Mbps se consigue una utilizacin ms eficiente de sus

    recursos . Los perifricos de baja velocidad tales como teclados, ratones, joysticks, y otros

    perifricos para juegos, no requieren 12 Mbps. Empleando para ellos 1,5 Mbps, se puede

    dedicar ms recursos del sistema a perifricos tales como monitores, impresoras, mdems,

    scanner, equipos de audio . . . , que precisan de velocidades ms altas para transmitir mayor

    volumen de datos o datos cuya dependencia temporal es ms estricta .

    En las figuras 3 y 4 se puede ver cmo los hubs proporcionan conectividad a toda una serie de

    dispositivos perifricos

    Diagrama de capas

    En el diagrama de capas de la figura 5 podemos ver cmo fluye la informacin entre las

    diferentes capas a nivel real y a nivel lgico.

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    En dicha figura est materializada la conexin entre el controlador anfitrin o host y un

    dispositivo o perifrico. Este est constituido por hardware al final de un cable USB y realiza

    alguna funcin til para el usuario.

    El software cliente se ejecuta en el host y corresponde a un dispositivo USB; se suministra con

    el sistema operativo o con el dispositivo USB. El software del sistema USB, es el que soporta

    USB en un determinado sistema operativo y se suministra con el sistema operativo

    independientemente de los dispositivos USB o del software cliente .

    El controlador anfitrin USB est constituido por el hardware y el software que permite a los

    dispositivos USB ser conectados al anfitrin. Como se muestra en la figura 3, la conexin entre

    un host y un dispositivo requiere la interaccin entre las capas. La capa de interfaz de bus USB

    proporciona la conexin fsica entre el host y el dispositivo. La capa de dispositivo USB es la

    que permite que el software del sistema USB realice operaciones genricas USB con el

    dispositivo.

    La capa de funcin proporciona capacidades adicionales al host va una adecuada capa de

    software cliente. Las capas de funcin y dispositivos USB tienen cada una de ellas una visin de

    la comunicacin lgica dentro de su nivel, aunque la comunicacin entre ellas se hace

    realmente por la capa de interfaz de bus USB.

    Cables y conectores

    USB transfiere seales y energa a los perifricos utilizando un cable de 4 hilos, apantallado

    para transmisiones a 12 Mbps y no apantallado para transmisiones a 1. 5 Mbps. En la figura 6

    se muestra un esquema del cable, con dos conductores para alimentacin y los otros dos para

    seal, debiendo estos ltimos ser trenzados o no segn la velocidad de transmisin.

    El calibre de los conductores destinados a alimentacin de los perifricos vara desde 20 a 26

    AWG, mientras que el de los conductores de seal es de 28 AWG. La longitud mxima de los

    cables es de 5 metros. Por lo que respecta a los conectores hay que decir que son del tipo ficha

    (o conector) y receptculo, y son de dos tipos: serie A y serie B. Los primeros presentan las

    cuatro patillas correspondientes a los cuatro conductores alineadas en un plano. El color

    recomendado es blanco sucio y los receptculos se presentan en cuatro variantes: vertical, en

    ngulo recto, panel y apilado en ngulo recto as como para montaje pasamuro. Se emplean en

    aquellos dispositivos en los que el cable externo, est permanentemente unido a los mismos,

    tales como teclados, ratones, y hubs o concentradores. Los conectores de la serie B presentanlos contactos distribuidos en dos planos paralelos, dos en cada plano, y se emplean en los

    dispositivos que deban tener un receptculo al que poder conectar un cable USB. Por ejemplo

    impresoras, scanner, y mdems.

    Algunos Ejemplos de Accesorios USB

    Este revolucionario disco usb le permite almacenar hasta 64 mb de datos, archivos e

    informacin. Es mas pequeo que un bolgrafo y es totalmente seguro. Puede grabarse

    millones de veces y es totalmente seguro. El ordenador lo ve como un disco mas al que puede

    leer, escribir, copiar y formatear.

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    El Industry Standard Architecture (en ingls, Arquitectura Estndar Industrial), casi siempre

    abreviado ISA, es una arquitectura de bus creada por IBM en 1980 en Boca Raton, Florida para

    ser empleado en los IBM PC.

    Historia

    ISA se cre como un sistema de 8 bits en el IBM PC en 1980, y se extendi en 1983 como el XT

    bus architecture. El nuevo estndar de 16 bits se introduce en 1984 y se le llama

    habitualmente AT bus architecture. Diseado para conectar tarjetas de ampliacin a la placa

    madre, el protocolo tambin permite el bus mastering aunque slo los primeros 16 MiB de la

    memoria principal estn disponibles para acceso directo. El bus de 8 bits funciona a 4,77 MHz

    (la misma velocidad que el procesador Intel 8088 empleado en el IBM PC), mientras que el de

    16 bits opera a 8 MHz (el de Intel 80286 del IBM AT). Est tambin disponible en algunas

    mquinas que no son compatibles IBM PC, como el AT&T Hobbit (de corta historia), los

    Commodore Amiga 2000 y los BeBox basados en PowerPC. Fsicamente, el slot XT es un

    conector de borde de tarjeta de 62 contactos (31 por cara) y 8,5 centmetros, mientras que el

    AT se aade un segundo conector de 36 contactos (18 por cara), con un tamao de 14 cm.

    Ambos suelen ser en color negro. Al ser retro compatibles, puede conectarse una tarjeta XT en

    un slot AT sin problemas, excepto en placas mal diseadas.

    En 1987, IBM comienza a reemplazar el bus ISA por su bus propietario MCA (Micro Channel

    Architecture) en un intento por recuperar el control de la arquitectura PC y con ello del

    mercado PC. El sistema es mucho ms avanzado que ISA, pero incompatible fsica y

    lgicamente, por lo que los fabricantes de ordenadores responden con el Extended Industry

    Standard Architecture (EISA) y posteriormente con el VESA Local Bus (VLB). De hecho, VLB usa

    algunas partes originalmente diseados para MCA debido a que los fabricantes de

    componentes ya tienen la habilidad de fabricarlos. Ambos son extensiones compatibles con el

    estndar ISA.

    Los usuarios de mquinas basadas en ISA tenan que disponer de informacin especial sobre el

    hardware que iban a aadir al sistema. Aunque un puado de tarjetas eran esencialmente

    Plug-and-play (enchufar y listo), no era lo habitual. Frecuentemente haba que configurar

    varias cosas al aadir un nuevo dispositivo, como la IRQ, las direcciones de entrada/salida, o el

    canal DMA. MCA haba resuelto esos problemas, y actualmente PCI incorpora muchas de las

    ideas que nacieron con MCA (aunque descienden ms directamente de EISA).

    Estos problema con la configuracin llevaron a la creacin de ISA PnP, un sistema Plug-and-

    play que usa una combinacin de modificaciones al hardware, la BIOS del sistema, y el

    software del sistema operativo que automticamente maneja los detalles ms gruesos. En

    realidad, ISA PnP acab convirtindose en un dolor de cabeza crnico, y nunca fue bien

    soportado excepto al final de la historia de ISA. De ah proviene la extensin de la frase

    sarcstica "plug-and-pray" (enchufar y rezar).

    Los slots PCI fueron el primer puerto de expansin fsicamente incompatible con ISA que

    lograron expulsarla de la placa madre. Al principio, las placas base eran en gran parte ISA,incluyendo algunas ranuras del PCI. Pero a mitad de los 90, los dos tipos de slots estaban

    equilibrados, y al poco los ISA pasaron a ser minora en los ordenadores de consumo. Las

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    especificaciones PC 97 de Microsoft recomendaban que los slots ISA se retiraran por completo,

    aunque la arquitectura del sistema todava requiera de ISA en modo residual para direccionar

    las lectoras de disquete, los puertos RS-232, etc. Los slots ISA permanecen por algunos aos

    ms y es posible ver placas con un slot Accelerated Graphics Port (AGP) justo al lado de la CPU,

    una serie de slots PCI, y uno o dos slots ISA cerca del borde.

    Es tambin notable que los slots PCI estn "rotados" en comparacin con los ISA. Los

    conectores externos y la circuitera principal de ISA estn dispuestos en el lado izquierdo de la

    placa, mientras que los de PCI lo estn en el lado derecho, siempre mirando desde arriba. De

    este modo ambos slots podan estar juntos, pudiendo usarse slo uno de ellos, lo que exprima

    la placa madre.

    El ancho de banda mximo del bus ISA de 16 bits es de 16 Mbyte/segundo. Este ancho de

    banda es insuficiente para las necesidades actuales, tales como tarjetas de vdeo de alta

    resolucin, por lo que el bus ISA no se emplea en los PC modernos (2004), en los que ha sido

    sustituido por el bus PCI.

    Slot ISA de 8 bits (arquitectura XT)

    La arquitectura XT es una arquitectura de bus de 8 bits usada en los PC con procesadores Intel

    8086 y 8088, como los IBM PC e IBM PC XT en los 80. Precede al la arquitectura AT de 16 bits

    usada en las mquinas compatibles IBM Personal Computer/AT.

    El bus XT tiene cuatro canales DMA, de los que tres estn en los slots de expansin. De esos

    tres, dos estn normalmente asignados a funciones de la mquina:

    Canal DMA Expansion Funcin estndar

    0 No Refresco de laRAMdinmica

    1 S Tarjetas de ampliacin

    2 S Controladora dedisquetes

    3 S Controladora dedisco duro

    En 1989, el consorcio PCMCIA (Asociacin Internacional de Tarjetas de Memoria para PC)

    desarroll el bus PC Card, (el cual recibe a veces el nombre de dicha entidad), con el fin de

    extender a los ordenadores porttiles la conectividad de los equipos perifricos disponibles.

    Caractersticas Tcnicas

    http://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_RAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_RAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_RAMhttp://es.wikipedia.org/wiki/Disquetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Disquetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Disquetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttp://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttp://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttp://es.wikipedia.org/wiki/Disco_durohttp://es.wikipedia.org/wiki/Disquetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Memoria_RAM
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    Los equipos perifricos PCMCIA son del tamao de una tarjeta de crdito (54 mm por 85 mm),

    y poseen un conector de 68 clavijas.

    Existen tres factores de forma que corresponden a tres espesores estndar:

    Tipo Ancho (mm) Largo (mm) Espesor (mm)

    PC Card Tipo I 54 85 3,3

    PC Card Tipo II 54 85 5,0

    PC Card Tipo III 54 85 10,5

    Las tarjetas Tipo I se utilizan por lo general como tarjetas de expansin de memoria. Las

    tarjetas Tipo II estn destinadas por lo general a equipos perifricos de comunicacin (mdem,

    tarjeta de red, tarjeta de red inalmbrica) y discos duros pequeos. Las tarjetas Tipo III son

    ms gruesas y por lo general se utilizan para equipos perifricos con elementos mecnicos

    (discos duros de gran capacidad).

    CardBus

    El estndar CardBus (a veces denominado PC Card de 32-bits) apareci en el ao 1995,

    permitiendo la transferencia de datos a 32 bits a una velocidad de 33 MHz, con una carga de3V (en contraste con los 5,5 de PCMCIA).

    UNIDAD II PROTOCOLOS DE COMUNICACIN

    2.1 NIVELES DE PROTOCOLOS

    Protocolos

    Nivel de transporte

    Nivel de interred: Direcciones IP - Usuarios y dominios - Sistema de nombres de dominios -

    Nmeros de puerto

    Nivel de red/enlace

    La base de Internet, y razn principal de su xito, son sus protocolos. Dentro de cada nivel se

    utilizan distintas normas o protocolos, llegando incluso a depender, dentro de un nivel, la

    norma utilizada del servicio a prestar.

    Nivel de transporte

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    El protocolo de nivel de transporte original era el Network Control Protocol, NCP, diseado

    para ARPANET, funcion hasta que el sucesivo crecimiento con otras redes dio lugar a ARPA

    Internet y adems provoc que se fuera degradando la fiabilidad extremo a extremo de la red,

    forzando la necesidad de un nuevo protocolo para el nivel de transporte, el Protocolo de

    Control de transmisin, TCP, diseado especialmente para tolerar subredes no fiables.

    Es un protocolo orientado a la conexin queda establecida cuando un nodo determinado

    comienza a enviar paquetes a otro nodo. Todos los paquetes entre los dos nodos pasan por la

    misma ruta durante todo el tiempo que dura la conexin. Son protocolos orientados a

    conexin. Al tener una ruta fija y nica durante el tiempo que dura la conexin si en un

    momento dado alguno de los enlaces o enrutadores involucrados en formar el circuito virtual

    tiene algn problema, la conexin entre los nodos origen y destino queda rota.

    Los servicios como correo electrnico, transferencia de ficheros o acceso remoto, necesitan

    que los caracteres que se van tecleando en un extremo vayan llegando al otro extremo

    conservando el orden en que se han introducido, o que el fichero que estamos transfiriendo

    no pierda o duplique partes del mismo. Necesitamos un protocolo que nos proporcione un

    flujo de bytes fiable para los dos sentido de la conexin. Nuestro protocolo es el TCP, que nos

    garantiza que los bytes que salen del nodo origen son entregados en el nodo destino en el

    mismo orden y sin duplicados es un protocolo orientado a conexin.

    Cuando lo que se necesita transmitir es voz o vdeo en tiempo real, es ms importante

    transmitir con una alta velocidad que el garantizar que llegan absolutamente todos los

    paquetes, con el orden adecuado y sin duplicados. En esta situacin, nuestras necesidades son

    mejor satisfechas por el protocolo de nivel de transporte llamado Protocolo de Datagramas de

    Usuario, UDP, que se caracteriza por ser un protocolo no orientado a conexin, es decir, puede

    que algunos de los paquetes enviados con este protocolo no lleguen nunca, lo hagan varias

    veces o lleguen en desorden. Cada paquete lleva suficiente informacin como para alcanzar el

    destino, reencaminndose el flujo en el caso de que falle algn nodo o enlace. Entre los

    inconvenientes, simplemente recordar que no se est a salvo de prdidas, repeticiones y

    desordenes de los paquetes, por lo que los procesos que usen este protocolo pueden tener

    una carga adicional de trabajo.

    Nivel de interred

    A principios de los ochenta se introdujo un nuevo protocolo de nivel de interred, el Protocolo

    de Internet, IP. Se trata de un protocolo no orientado a conexin, encargado de las cuestiones

    relativas a direccionamiento de los paquetes que le suministra la capa de transporte.

    De esta forma, el protocolo que principalmente se identifica con Internet es el Transmission

    Control Protocol / Internet Protocol, TCP/IP, si bien la parte fundamental de la estructura, en

    la que se basan todas las aplicaciones, es la establecida por la norma IP, encargado de

    determinar los procedimientos de direccionamiento y encaminamiento que deben seguir

    todas las informaciones transmitidas, independientemente de la red fsica que se utilice para la

    conexin.

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    Como cada servicio tiene sus propias necesidades, existen diferentes protocolos de niveles

    superiores que usan IP. Aunque el protocolo IP establece las normas para que los paquetes

    alcancen su destino, lo que no se garantiza es cundo lo van a alcanzar, cuntos o en qu

    orden, es decir, ofrece un servicio no orientado a conexin.

    Direcciones IP

    Entre los conceptos aportados por el protocolo IP estn las denominadas direcciones IP,

    encargadas de identificar de manera nica cada mquina o nodo dentro Internet.

    Las direcciones Internet son nmeros de 32 bits, es decir, cubre desde 0 a 2^32, aunque en

    lugar de usarse un espacio de direcciones plano del tipo: 1,2,3,... se eligi establecer una

    estructura en las direcciones, de forma que una direccin IP consta de cuatro nmeros

    separados por puntos. Como para la representacin de cada nmero se han destinado ocho

    bits, estos pueden ir de 0 a 255, es la denominada notacin numrica con puntos. As, porejemplo, la direccin Internet 195.76.188.1 se corresponde de forma nica con un nodo

    dentro de la red, de forma que todo paquete que lleve este destino slo acabar su viaje

    felizmente si llega a l.

    Se establecieron cinco clases de direcciones IP, denominadas clase A, B, C, D y E. La forma ms

    sencilla de diferenciarlas es mirando el primer nmero de la direccin. En la figura podemos

    ver las distintas clases, su estructura y rangos. Se detallan los campos dedicados a identificador

    de red (redID), identificador de host u ordenador (hostID) e identificador de grupo de

    multidifusin (multicasting group ID, en ingls), conjunto de ordenadores al que quiero enviar

    algo.

    Clase Rango

    A 0.0.0.0 a 127.255.255.255

    B 128.0.0.0 a 191.255.255.255

    C 192.0.0.0 a 223.255.255.255

    D 224.0.0.0 a 239.255.255.255

    E 240.0.0.0 a 247.255.255.255

    Este formato de direccin facilita que se puedan aplicar mscaras que permitan diferenciar

    direcciones de nuestra red con direcciones fuera de ese mbito, as como posibles

    tratamientos de la misma mediante rpidas comparaciones a nivel de bit. Estamos ante lo que

    se denominan subredes (subnet en ingls), establecidas por al administrador de cada red en

    concreto, con objeto de facilitar las labores de enrutamiento, disminuyndose el tamao de las

    tablas de encaminamiento intermedias.

    En ocasiones este valor nos puede ser solicitado en alguna configuracin. Normalmente nos

    vendr indicado el valor a introducir, siendo el 255.0.0.0 el ms habitual.

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    Usuarios y dominios

    Las direcciones IP son tratadas por los diversos nodos que deba atravesar nuestro paquete de

    informacin, sin embargo existe un modo alternativo de direccionamiento utilizando el

    concepto de dominio como alias de una direccin IP pura. A cada usuario en Internet se leasocia una direccin Internet nica, formada por el identificador de usuario y el identificador

    del ordenador o dominio en que se encuentra, separados ambos por el carcter arroba (@).La

    sintaxis general de cualquier direccin Internet es: [email protected]

    Hay que tener especial cuidado con la distincin entre maysculas y minsculas, dado que se

    consideran letras distintas y, por tanto, direcciones distintas, as como con la no presencia de

    espacios en blanco dentro de la direccin. Las distintas partes que forman el dominio reciben

    el nombre de subdominios. El subdominio ms a la derecha es el de carcter ms general,

    denominndose dominio de nivel alto.

    Existen dos tipos de dominios de nivel ms alto aunque en algunos pases se ha definido

    tambin un subdominio que les permita diferenciar el tipo de organizacin, como por ejemplo

    ac para instituciones acadmicas o co para las organizaciones comerciales.

    Dominios de organizacin: se basan en el plan de direccionamiento creado antes de que

    Internet fuese una red internacional. Contienen definiciones del tipo de organizacin a la que

    pertenece el ordenador (educativa, comercial, militar, etc.). Cuando Internet se expandi fue

    necesario definir nuevos dominios de nivel alto que cubrieran esta situacin.

    DOMINIOS DE TIPO DE ORGANIZACIN

    DOMINIO SIGNIFICADO

    com Organizacin comercial

    Edu Institucin educativa

    Gov Institucin gubernamental

    Int Organizacin internacional

    mil Organizacin militar

    Net Organizacin de red

    Org Organizacin sin nimo de lucro

    Por ejemplo: En la direccin [email protected], el identificador de usuario es ayuda y el

    dominio nodo50.org. Su dominio de nivel ms alto, org, nos dice que el servidor pertenece

    a una organizacin sin nimo de lucro. Por ltimo, el subdominio que est ms a la izquierda (a

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    la derecha de la @), nos dice el nombre concreto del ordenador que utiliza ese usuario,

    nodo50.

    Dominios geogrficos: dominios de nivel alto que definen la localizacin geogrfica. A

    continuacin, algunos ejemplos:

    DOMINIOS DE NIVEL ALTO GEOGRFICOS

    DOMINIO SIGNIFICADO DOMINIO SIGNIFICADO

    aq Antrtida is Islandia

    ar Argentina it Italia

    at Austria jp Japn

    au Australia kr Corea del Sur (Korea)

    be Blgica kw Kuwait

    bg Bulgaria li Liechtenstein

    br Brasil lt Lituania

    ca Canad lu Luxemburgo

    ch Suiza (Cantones Helvticos) lv Latvia

    cu Cuba mx Mjico

    cn China my Malasia (Malaysia)

    cr Costa Rica ni Holanda (Netherlands)

    de Alemania (Deutschland) no Noruega

    dk Dinamarca (Denmark) nz Nueva Zelanda

    ec Ecuador pl Polonia

    ee Estonia pr Puerto Rico

    eg Egipto pt Portugal

    es Espaa re Reunin

    fi Finlandia se Suecia

    fr Francia sg Singapur

    gb Gran Bretaa si Eslovenia (Slovenia)

    gr Grecia th Tailandia (Thailand)

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    hk Hong Kong tn Tnez

    hr Croacia tw Taiwan

    hu Hungra uk Reino Unido (United Kingdom)

    ie Repblica de Irlanda us Estados Unidos (United States)

    il Israel ve Venezuela

    in India za Sudfrica

    Sistema de nombres de dominio

    Las direcciones que valen son las IP, puesto que cuando utilizamos direcciones de dominio,

    necesitamos disponer de un servicio denominado Sistema de Nombre de Dominios (Domain

    Name System, DNS), que es un servicio TCP/IP que se encarga de establecer las

    correspondencias entre los nombres de dominios y sus correspondientes direcciones IP.

    Gracias al servicio de DNS, son equivalentes las direcciones: [email protected] y

    [email protected]

    Al ser un servicio, para utilizarlo puede que necesitemos indicar a nuestros programas dnde

    encontrar al servidor correspondiente, informacin que el proveedor de acceso a Internet.

    Normalmente, especialmente para conexiones realizadas por va telefnica, la direccin IP que

    se asigna a nuestra mquina es dinmica, es decir, en el proceso de conexin, el servidor de

    nuestro proveedor nos asigna una direccin IP temporalmente, vlida durante esa conexin

    concreta y que cambiar la prxima vez que nos conectemos. Sin embargo, nuestra direccin

    Internet no se ve alterada. El servidor DNS de nuestro proveedor se preocupar de traducir en

    cada ocasin la parte de dominio de nuestra direccin Internet a la direccin IP que tengamos

    asignada en ese momento.

    La asignacin de los nmeros IP no se hace por el capricho de cada usuario, sino que es el

    Centro de Informacin de la Red Internet (InterNIC) delegado el encargado de tomar estas

    decisiones. En el caso europeo, los registros de Internet (Internet Registry, IR) los lleva el

    Centro de Coordinacin de Red (Network Coordination Center, NCC) del RIPE (Reseaux IP

    Europens), que, a su vez, ha delegado la responsabilidad a organizaciones nacionales dentro

    de cada pas. En el estado espaol, se encarga RedIRIS, actuando como NIC delegado para la

    asignacin de direcciones en Espaa (ES-NIC dominio de nivel alto .es).

    Estos organismos toman las decisiones relativas a los identificadores de red (redID), mientras

    que la parte de la direccin dedicada a los ordenadores o hosts depende del administrador de

    cada red, quien tomar igualmente las decisiones relativas a la creacin de subredes.

    Para registrar un dominio o un nmero IP, lo habitual es que se encargue de ello el proveedor

    de acceso a Internet, aunque siempre existe la posibilidad de rellenar una serie de formularios

    necesarios para registrarse. Estos formularios se encuentran disponibles en el nodo

    rs.internic.net, en el directorio template. Se puede acceder mediante FTP annimo. Pararealizar la solicitud, si es a nivel europeo, basta con enviarlo relleno a [email protected],

    en caso contrario, la direccin es [email protected]

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    En el estado espaol, se puede obtener ms informacin o los formularios correspondientes

    en la direccin ftp.rediris.es, dentro del directorio /infoiris/ip. Si queremos realizar alguna

    consulta, podemos dirigirnos a [email protected] o a [email protected]

    Nmeros de puerto

    Cmo podemos diferenciar a qu servicio se est refiriendo un cliente que se dirige a una

    direccin IP dada?.

    La respuesta viene a travs del nmero de puerto (PORT NUMBER). Se trata de un concepto

    proviniente del mundo UNIX, nuevamente. Tanto TCP como UDP identifican una aplicacin

    mediante un nmero de puerto de 16 bits. As, los servidores, que son aplicaciones, tienen

    asignado igualmente un nmero de puerto. Existe un nmero de puerto tpico para cada

    servicio, de forma que se dice que una aplicacin servidora est escuchando en el puerto

    que se le ha asignado, su puerto tpico normalmente, a la espera de peticiones de clientes.Cuando stas llegan, se atienden, bien de forma secuencial o bien de forma concurrente.

    Los nmeros de puerto tpicos son asignados por la Autoridad Internet de Nmeros Asignados

    (Assigned Numbers Internet Authority, IANA) y estn entre 1 y 1023. Algunos ejemplos de

    puertos son: puerto 21 para FTP o 23 para TELNET.

    Las aplicaciones clientes tambin usan nmeros de puerto en nuestra mquina, son

    aplicaciones usando TCP tambin, slo que no son puertos especficos sino que slo necesitan

    ser nicos mientras los use el cliente, por ello se denominan puertos efmeros. Igualmente, hayprocesos del sistema que usan puertos, denominados puertos reservados.

    La forma en que se establece el puerto al que nos dirigimos, caso de no ser el puerto por

    defecto, consiste en especificarlo tras la direccin IP, separado por dos puntos, por ejemplo:

    195.76.188.2:21. Caso de tener que utilizar algn nmero de puerto en especial este deber

    sernos comunicado por el proveedor del servicio.

    Para acceder a cada servicio de Internet, necesitamos un programa capaz de interpretar los

    estndares de cada servicio de Internet. La evolucin de Internet, junto con el desarrollo del

    servicio Web, han provocado que los programas que se usan para acceder a pginas Web, losdenominados navegadores o exploradores, asuman cada vez ms funciones, o lo que es lo

    mismo, sean capaces de acceder a ms servicios, de forma que nos permiten realizar

    transferencias de ficheros, uso del correo o participacin en grupos de noticias adems de sus

    primigenias funciones de presentacin de pginas con hipertexto.

    Nivel de red/enlace

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    X.25 es un estndar UIT-T para redes de rea amplia de conmutacin de paquetes. Su

    protocolo de enlace, LAPB, est basado en el protocolo HDLC (publicado por ISO, y el cual a su

    vez es una evolucin del protocolo SDLC de IBM). Establece mecanismos de direccionamiento

    entre usuarios, negociacin de caractersticas de comunicacin, tcnicas de recuperacin de

    errores. Los servicios pblicos de conmutacin de paquetes admiten numerosos tipos de

    estaciones de distintos fabricantes. Por lo tanto, es de la mayor importancia definir la interfazentre el equipo del usuario final y la red.

    Introduccin e historia

    La norma X.25 es el estndar para redes de paquetes recomendado por CCITT, el cual emiti el

    primer borrador en 1974. Este original sera revisado en 1976, en 1978 y en 1980, y de nuevo

    en 1984, para dar lugar al texto definitivo publicado en 1985. El documento inicial inclua una

    serie de propuestas sugeridas por Datapac, Telenet y Tymnet, tres nuevas redes de

    conmutacin de paquetes. La X.25 se define como la interfaz entre equipos terminales de

    datos y equipos de terminacin del circuito de datos para terminales que trabajan en modo

    paquete sobre redes de datos pblicas. Las redes utilizan la norma X.25 para establecer los

    procedimientos mediante los cuales dos ETD que trabajan en modo paquete se comunican a

    travs de la red. Este estndar pretende proporcionar procedimientos comunes de

    establecimiento de sesin e intercambio de datos entre un ETD y una red de paquetes (ETCD).

    Entre estos procedimientos se encuentran funciones como las siguientes: identificacin de

    paquetes procedentes de ordenadores y terminales concretos, asentimiento de paquetes,

    rechazo de paquetes, recuperacin de errores y control de flujo. Adems, X.25 proporciona

    algunas facilidades muy tiles, como por ejemplo en la facturacin a estaciones ETD distintas

    de la que genera el trfico. Dentro de la perspectiva de X.25, una red opera en gran parte

    como un sistema telefnico. Una red X.25 se asume como si estuviera formada por complejosconmutadores de paquetes que tienen la capacidad necesaria para el enrutamiento de

    paquetes. Los anfitriones no estn comunicados de manera directa a los cables de

    comunicacin de la red. En lugar de ello, cada anfitrin se comunica con uno de los

    conmutadores de paquetes por medio de una lnea de comunicacin serial. En cierto sentido la

    comunicacin entre un anfitrin y un conmutador de paquetes X.25 es una red miniatura que

    consiste en un enlace serial. El anfitrin puede seguir un complicado procedimiento para

    transferir sus paquetes hacia la red. El estndar X.25 no incluye algoritmos de

    encaminamiento, pero conviene resaltar que, aunque los interfaces ETD/ETCD de ambos

    extremos de la red son independientes uno de otro, X.25 interviene desde un extremo hasta el

    otro, ya que el trfico seleccionado se encamina el final. A pesar de ello, el estndar

    recomendado es asimtrico ya que slo se define un lado de la interfaz con la red (ETD/ETCD).

    X.25 y su relacin con el modelo OSI

    OSI ha sido la base para la implementacin de varios protocolos. Entre los protocolos

    comnmente asociados con el modelo OSI, el conjunto de protocolos conocido como X.25 es

    probablemente el mejor conocido y el ms ampliamente utilizado. X.25 fue establecido como

    una recomendacin de la ITU-TS (Telecommunications Section de la International

    Telecommunications Union), una organizacin internacional que recomienda estndares para

    los servicios telefnicos internacionales. X.25 ha sido adoptado para las redes pblicas dedatos y es especialmente popular en Europa.

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    2.3 PROTOCOLO DE LNEA HDCL

    HDLC (High-Level Data Link Control, control de enlace sncrono de datos) es un protocolo de

    comunicaciones de propsito general punto a punto, que opera a nivel de enlace de datos. Se

    basa en ISO 3309 e ISO 4335. Surge como una evolucin del anterior SDLC. Proporciona

    recuperacin de errores en caso de prdida de paquetes de datos, fallos de secuencia y otros,

    por lo que ofrece una comunicacin confiable entre el transmisor y el receptor.

    De este protocolo derivan otros como LAPB, LAPF y PPP.

    Caractersticas bsicas del HDLC

    HDLC define tres tipos de estaciones, tres configuraciones del enlace y tres modos de

    operacin para la transferencia de los datos.

    Los tres tipos de estaciones son:

    Estacin primaria: se caracteriza porque tiene la responsabilidad de controlar elfuncionamiento del enlace. Las tramas generadas por la primaria se denominan rdenes.

    Estacin secundaria: funciona bajo el control de la estacin primaria. Las tramas

    generadas por la estacin secundaria se denominan respuestas. La primaria establece un

    enlace lgico independiente para cada una de las secundarias presentes en la lnea.

    Estacin combinada: es una mezcla entre las caractersticas de las primarias y las

    secundarias. Una estacin de este tipo puede generar tanto rdenes como respuestas.

    Las tres posibles configuraciones del enlace son:

    Configuracin no balanceada: est formada por una estacin primaria y una o ms

    secundarias. Permite transmisin full-duplex y semi-duplex.

    Configuracin balanceada: consiste en dos estaciones combinadas. Permite

    igualmente transmisin full-duplex o semi-duplex.

    Configuracin simtrica: dos estaciones fsicas, cada una con una estacin lgica, de

    forma que se conectan una primaria de una estacin fsica con la secundaria de la otra

    estacin fsica.

    Los tres modos de transferencia de datos son:

    Modo de respuesta normal (NRM, Normal Response Mode): se utiliza en la

    configuracin no balanceada. La estacin primaria puede iniciar la transferencia de datos a la

    secundaria, pero la secundaria solo puede transmitir datos usando respuestas a las rdenes

    emitidas por la primaria.

    Modo balanceado asncrono (ABM, Asynchronous Balanced Mode): se utiliza en la

    configuracin balanceada. En este modo cualquier estacin combinada podr iniciar la

    transmisin sin necesidad de recibir permiso por parte de la otra estacin combinada.

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    Modo de respuesta asncrono (ARM, Asynchronous Response Mode): se utiliza en la

    configuracin no balanceada. La estacin secundaria puede iniciar la transmisin sin tener

    permiso explicito por parte de la primaria. La estacin primaria sigue teniendo la

    responsabilidad del funcionamiento de la lnea, incluyendo la iniciacin, la recuperacin de

    errores, y la desconexin lgica.

    El NRM suele usarse en lneas con mltiples conexiones y en enlaces punto a punto, mientras

    que el ABM es el ms utilizado de los tres modos; debido a que en ABM no se necesitan hacer

    sondeos, la utilizacin de los enlaces punto a punto con full-duplex es ms eficiente con este

    modo. ARM solo se usa en casos muy particulares.

    Estructura

    HDLC usa transmisin sncrona. Todos los intercambios se realizan a travs de tramas, HDLC

    utiliza un formato nico de tramas que es vlido para todos los posibles intercambios: datos e

    informacin de control.

    En la Figura se muestra la estructura de una trama HDLC. Al campo de delimitacin, de

    direccin y de control, que preceden al campo de informacin se denominan cabecera. La FCS

    junto con el otro campo de delimitacin final que est a continuacin del campo de datos de

    denomina cola.

    Los campos de delimitacin estn localizados en los dos extremos de la trama, y ambos

    corresponden a la siguiente combinacin de bits 01111110. Se puede usar un nico

    delimitador como final y comienzo de la siguiente trama simultneamente. A ambos lados de

    la interfaz entre el usuario y la red, los receptores estarn continuamente intentando detectar

    esta secuencia para sincronizarse con el comienzo de la trama. Cuando se recibe una trama, laestacin seguir intentando detectar esa misma secuencia para determinar as el final de la

    trama. Como se usa la secuencia 01111110 en la delimitacin de las tramas, es necesario el

    uso del procedimiento denominado insercin de bits. Por el cual, el emisor cuando deba enviar

    una cadena que contenga una secuencia de cinco bits en 1 insertar inmediatamente despus

    del quinto 1 un 0. El receptor, tras la deteccin del delimitador de comienzo, monitorizar la

    cadena de bits recibida, de tal manera que cuando aparezca una combinacin de cinco 1

    seguidos, el sexto bit se examinar. Si dicho bit es 0, se eliminar sin ms. Si el sexto bit es un 1

    y el sptimo es un 0, la combinacin se considera como un delimitador. Si los bits sexto y

    sptimo son ambos igual a 1 se interpreta como una indicacin de cierre generada por el

    emisor.

    Por ejemplo, si se quiere transmitir la siguiente secuencia

    01101111011111011111100

    HDLC lo modificara de esta manera

    0110111101111100111110100

    Flag Direccin Control Informacin FCS Flag (comienzo de la trama siguiente)

    8 bits 8 bits 8 o 16 bits Longitud variable, 0 o ms bits, mltiplos de 8 16 bits 8 bits

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    A su vez en campo control puede tomar las siguientes codificaciones dependiendo del tipo de

    trama:

    I:Informacin:

    1 2-4 5 6-8

    0 N(S) P/F N(R)

    N(S): Nmero de secuencia enviada. N(R): Nmero de secuencia recibida. P/F: Bit de

    Sondeo/Final ("Poll/Final")

    S:Supervisin:

    1-2 3-4 5 6-8

    10 S P/F N(R)

    S: bits para las tramas de supervisin.

    No numeradas:

    1-2 3-4 5 6-8

    11 M P/F M

    M: Bits para las tramas no numeradas.

    Cada dato que se enva, es encapsulado en una trama HDLC, esto aadindole un header y una

    cola. El header contiene una direccin HDLC y un campo de control HDLC. La cola contiene uncampo de CRC (ciclic redundancy check).

    Cada trama es separada por un delimitador o bandera con valor hexadecimal 7E. Este flag o

    bandera se puede utilizar para identificar el inicio de la siguiente trama.

    Existen tres tipos de trama (DL_PDU): trama de informacin que transportan los datos del

    usuario, de supervisin y de gestin (o no numeradas). El orden de inyeccin de las tramas en

    el medio de transmisin es LSB (primero el bit menos significativo).

    Las tramas de supervisin se utilizan para el reconocimiento de tramas, control de flujo y

    control de errores (siempre que no sea posible hacerlo mediante las tramas de informacin).

    Existen cuatro subtramas identificadas por el campo S de campo de control (del tipo de

    supervisin):

    00 RR (Receive Ready)

    01 REJ (Reject)

    10 RNR (Receive Not Ready)

    11 SREJ (Selective Reject)

    Ready to Receive: Reconocimiento Positivo: RR N reconoce las tramas hasta la N-1 e indica

    que la prxima trama que espera recibir es la N.

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    10001 FRMR

    Las rdenes SNRM, SNRME, SARM, SARME, SABM y SABME sirven para activar el modo en que

    se comunicarn las estaciones: NRM o modo de respuesta normal, ARM o modo de respuesta

    asncrona y ABM o modo asncrono equilibrado, con sus respectivas extensiones (NRME,

    SARME y SABME).

    La orden RSET sirve para reiniciar la conexin y poner a cero los contadores y ventanas

    deslizantes de las tramas. La orden DISC sirve para desconectar la conexin.

    Campo de Direccin

    El campo de direccin identifica a la estacin secundaria que ha transmitido o que va a recibir

    la trama. Este campo no se usa en enlaces punto a punto. El mismo tiene normalmente 8 bits,

    puede usarse tambin un formato ampliado en el que la direccin tendr un mltiplo de 7 bits.

    El bit menos significativo de cada octeto ser respectivamente 1 o 0, si es o no el ltimo octeto

    del campo de direccin. Los 7 bits restantes de cada octeto formarn la direccin propiamente

    dicha.

    Campo de control

    En HDLC se definen tres tipos de tramas, cada una con formato diferente para el campo de

    control. Las tramas de informacin (tramas-I) transportan los datos generados por el usuario.

    En estas tramas tambin se incluye informacin para el control ARQ de errores y de flujo. Las

    tramas de supervisin (tramas-S) proporcionan el mecanismo ARQ cuando la incorporacin de

    las confirmaciones en las tramas-I no es factible. Las tramas no numeradas (Tramas- N)proporcionan funciones complementarias para controlar el enlace.

    El primer o los dos primeros bits del campo de control se utilizan para identificar el tipo de

    trama. El resto de los bits se ubican en subcampos como se indica en la figura. 6. (c) y (d) Todos

    los formatos posibles del HDLC contienen el bit sondeo/fin (P/F poll/final). Su utilizacin es

    dependiente del contexto. Normalmente en las tramas de rdenes se denomina bit P, y se fija

    a 1 para solicitar (sondear) una respuesta a la entidad HDLC par. En las tramas de respuesta, el

    bit se denomina F, y se fija a un valor 1 para identificar a la trama tipo respuesta devuelta tras

    la recepcin de una orden.

    Campo de informacin

    El campo de informacin solo est presente en las tramas- I y en algunas tramas N. Este campo

    puede contener cualquier secuencia de bits, con la nica restriccin que el nmero de bits sea

    igual a un mltiplo entero de 8. La longitud de este campo es variable y siempre ser menor

    que un valor mximo predefinido.

    Campo para la secuencia de comprobacin de la trama

    La secuencia de comprobacin de la trama (FCS, Frame Check Sequence) es un cdigo para la

    deteccin de errores calculado a partir de los bits de la trama excluyendo los delimitadores.

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    El modelo en s mismo no puede ser considerado una arquitectura, ya que no especifica el

    protocolo que debe ser usado en cada capa, sino que suele hablarse de modelo de referencia.

    Este modelo est dividido en siete capas:

    Capa Fsica (Capa 1)

    La Capa Fsica del modelo de referencia OSI es la que se encarga de las conexiones fsicas de lacomputadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio fsico (medios guiados: cable

    coaxial, cable de par trenzado, fibra ptica y otros tipos de cables; medios no guiados: radio,

    infrarrojos, microondas, lser y otras redes inalmbricas); caractersticas del medio (p.e. tipo

    de cable o calidad del mismo; tipo de conectores normalizados o en su caso tipo de antena;

    etc.) y la forma en la que se transmite la informacin (codificacin de seal, niveles de

    tensin/intensidad de corriente elctrica, modulacin, tasa binaria, etc.)

    Es la encargada de transmitir los bits de informacin a travs del medio utilizado para la

    transmisin. Se ocupa de las propiedades fsicas y caractersticas elctricas de los diversos

    componentes; de la velocidad de transmisin, si sta es uni o bidireccional (smplex, dplex o

    full-dplex). Tambin de aspectos mecnicos de las conexiones y terminales, incluyendo la

    interpretacin de las seales elctricas/electromagnticas.

    Se encarga de transformar una trama de datos proveniente del nivel de enlace en una seal

    adecuada al medio fsico utilizado en la transmisin. Estos impulsos pueden ser elctricos

    (transmisin por cable) o electromagnticos (transmisin sin cables). Estos ltimos,

    dependiendo de la frecuencia / longitud de onda de la seal pueden ser pticos, de micro-

    ondas o de radio. Cuando acta en modo recepcin el trabajo es inverso; se encarga de

    transformar la seal transmitida en tramas de datos binarios que sern entregados al nivel de

    enlace.

    Sus principales funciones se pueden resumir como:

    Definir el medio o medios fsicos por los que va a viajar la comunicacin: cable de pares

    trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guas de onda, aire, fibra ptica.

    Definir las caractersticas materiales (componentes y conectores mecnicos) y

    elctricas (niveles de tensin) que se van a usar en la transmisin de los datos por los medios

    fsicos.

    Definir las caractersticas funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y

    liberacin del enlace fsico).

    Transmitir el flujo de bits a travs del medio.

    Manejar las seales elctricas/electromagnticas

    Especificar cables, conectores y componentes de interfaz con el medio de transmisin,

    polos en un enchufe, etc.

    Garantizar la conexin (aunque no la fiabilidad de sta).

    Codificacin de la seal

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    El nivel fsico recibe una trama binaria que debe convertir a una seal elctrica,

    electromagntica u otra dependiendo del medio, de tal forma que a pesar de la degradacin

    que pueda sufrir en el medio de transmisin vuelva a ser interpretable correctamente en el

    receptor.

    En el caso ms sencillo el medio es directamente digital, como en el caso de las fibras pticas,

    dado que por ellas se transmiten pulsos de luz.

    Cuando el medio no es digital hay que codificar la seal, en los casos ms sencillos la

    codificacin puede ser por pulsos de tensin (PCM o Pulse Code Modulation) (por ejemplo 5 V

    para los "unos" y 0 V para los "ceros"), es lo que se llama codificacin unipolar RZ. Otros

    medios se codifican mediante presencia o ausencia de corriente. En general estas

    codificaciones son muy simples y no usan bien la capacidad de medio. Cuando se quiere sacar

    ms partido al medio se usan tcnicas de modulacin ms complejas, y suelen ser muy

    dependientes de las caractersticas del medio concreto.

    En los casos ms complejos, como suelen ser las comunicaciones inalmbricas, se pueden dar

    modulaciones muy sofisticadas, este es el caso de los estndares Wi-Fi, en el que se utiliza

    codificacin OFDM.

    Topologa y medios compartidos

    Indirectamente, el tipo de conexin que se haga en la capa fsica puede influir en el diseo de

    la capa de Enlace. Atendiendo al nmero de equipos que comparten un medio hay dos

    posibilidades:

    Conexiones punto a punto: que se establecen entre dos equipos y que no admiten ser

    compartidas por terceros

    Conexiones multipunto: en la que ms de dos equipos pueden usar el medio.

    As por ejemplo la fibra ptica no permite fcilmente conexiones multipunto (sin embargo,

    vase FDDI) y por el contrario las conexiones inalmbricas son inherentemente multipunto (sin

    embargo, vanse los enlaces infrarrojos). Hay topologas por ejemplo la topologa de anillo,

    que permiten conectar muchas mquinas a partir de una serie de conexiones punto a punto

    (Directa entre dos maquinas).

    Equipos adicionales

    A la hora de disear una red hay equipos adicionales que pueden funcionar a nivel fsico, se

    trata de los repetidores, en esencia se trata de equipos que amplifican la seal, pudiendo

    tambin regenerarla. En las redes Ethernet con la opcin de cableado de par trenzado (la ms

    comn hoy por hoy) se emplean unos equipos de interconexin llamados concentradores

    (repetidores en las redes 10Base-2) ms conocidos por su nombre en ingls (hubs) que

    convierten una topologa fsica en estrella en un bus lgico y que actan exclusivamente a nivel

    fsico, a diferencia de los conmutadores (switches) que actan a nivel de enlace.

    Capa de enlace de datos (Capa 2)

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    Si un ordenador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer trmino los datos deben

    empaquetarse a travs de un proceso denominado encapsulamiento, es decir, a medida que

    los datos se desplazan a travs de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, informacin

    final y otros tipos de informacin.

    N-PDU (Unidad de datos de protocolo)

    Es la informacin intercambiada entre entidades pares, es decir, dos entidades pertenecientes

    a la misma capa pero en dos sistemas diferentes, utilizando una conexin (N-1).

    Est compuesta por:

    N-SDU (Unidad de datos del servicio)

    Son los datos que se necesitan las entidades (N)) para realizar funciones del servicio pedido

    por la entidad (N+1).

    N-PCI (Informacin de control del protocolo)

    Informacin intercambiada entre entidades (N) utilizando una conexin (N-1) para coordinar

    su operacin conjunta.

    N-IDU (Unidad de datos de interfase)

    Es la informacin transferida entre dos niveles adyacentes, es decir, dos capas contiguas.

    Est compuesta por:

    N-ICI (Informacin de control del interface)

    Informacin intercambiada entre una entidad (N+1) y una entidad (N) para coordinar su

    operacin conjunta.

    Datos de Interface-(N)

    Informacin transferida entre una entidad-(N+1) y una entidad-(N) y que normalmente

    coincide con la (N+1)-PDU.

    Transmisin de los datos

    Transferencia de informacin en el modelo OSI.

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    La capa de aplicacin recibe el mensaje del usuario y le aade una cabecera constituyendo as

    la PDU de la capa de aplicacin. La PDU se transfiere a la capa de aplicacin del nodo destino,

    este elimina la cabecera y entrega el mensaje al usuario.

    Para ello ha sido necesario todo este proceso:

    1. Ahora hay que entregar la PDU a la capa de presentacin para ello hay que aadirla lacorrespondiente cabecera ICI y transformarla as en una IDU, la cual se transmite a dicha capa.

    2. La capa de presentacin recibe la IDU, le quita la cabecera y extrae la informacin, es

    decir, la SDU, a esta le aade su propia cabecera (PCI) constituyendo as la PDU de la capa de

    presentacin.

    3. Esta PDU es transferida a su vez a la capa de sesin mediante el mismo proceso,

    repitindose as para todas las capas.

    4. Al llegar al nivel fsico se envan los datos que son recibidos por la capa fsica del

    receptor.

    5. Cada capa del receptor se ocupa de extraer la cabecera, que anteriormente haba

    aadido su capa homloga, interpretarla y entregar la PDU a la capa superior.

    6. Finalmente llegar a la capa de aplicacin la cual entregar el mensaje al usuario.

    Formato de los datos

    Estos datos reciben una serie de nombres y formatos especficos en funcin de la capa en la

    que se encuentren, debido a como se describi anteriormente la adhesin de una serie de

    encabezados e informacin final. Los formatos de informacin son los que muestra el grfico:

    APDU Unidad de datos en la capa de aplicacin (Capa 7).

    PPDU Unidad de datos en la capa de presentacin (Capa 6).

    SPDU Unidad de datos en la capa de sesin (Capa 5).

    TPDU (Segmento o datagrama) Unidad de datos en la capa de transporte (Capa 4).

    Paquete Unidad de datos en el nivel de red (Capa 3).

    Trama Unidad de datos en la capa de enlace (Capa 2).

    Bits Unidad de datos en la capa fsica (Capa 1).

    Operaciones sobre los datos

    En determinadas situaciones es necesario realizar una serie de operaciones sobre las PDU para

    facilitar su transporte, debido a que son demasiado grandes o bien porque son demasiado

    pequeas y estaramos desaprovechando la capacidad del enlace.

    Segmentacin y reensamblaje

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    Hace corresponder a una (N)-SDU sobre varias (N)-PDU.

    El reensamblaje hace corresponder a varias (N)-PDUs en una (N)-SDU.

    Bloqueo y desbloqueo

    El bloqueo hace corresponder varias (N)-SDUs en una (N)-PDU.

    El desbloqueo identifica varias (N)-SDUs que estn contenidas en una (N)-PDU.

    Concatenacin y separacin

    La concatenacin es una funcin-(N) que realiza el nivel-(N) y que hace corresponder varias

    (N)-PDUs en una sola (N-1)-SDU.

    La separacin identifica varias (N)-PDUs que estn contenidas en una sola (N-1)-SDU.

    2.5 TCP/IP

    Se han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicacin por red de datos para

    los sistemas UNIX. El ms ampliamente utilizado es el Internet Protocol Suite, comnmente

    conocido como TCP / IP.

    Es un protocolo DARPA que proporciona transmisin fiable de paquetes de datos sobre redes.

    El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el Transmission

    Contorl Protocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser ms de 100

    protocolos diferentes definidos en este conjunto.

    El TCP / IP es la base del Internet que sirve para enlazar computadoras que utilizan diferentes

    sistemas operativos, incluyendo PC, minicomputadoras y computadoras centrales sobre redes

    de rea local y rea extensa. TCP / IP fue desarrollado y demostrado por primera vez en 1972

    por el departamento de defensa de los Estados Unidos, ejecutndolo en el ARPANET una red

    de rea extensa del departamento de defensa.

    Las capas co