TEMA 1 Introducción a las Redes de Comunicaciones basadas en TCP / IP.
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TEMA 1 Introducción a las Redes de Introducción a las Redes de
Comunicaciones basadas en TCP / IPComunicaciones basadas en TCP / IP
Presentación
Motivación Aplicaciones y servicios Historia de las comunicaciones Evolución de las redes TCP / IP Redes Intranet Equipamiento y medios Estandarización Clasificación
..
Las aplicaciones telemáticas soportadas por las redes de comunicación públicas y privadas, permiten reducir la pobreza, el hambre y la enfermedad en el mundo. La Sociedad Internet (ISOC) está actualmente orientando sus esfuerzos en esa dirección.
Objetivos del milenio:
-Erradicar la pobreza extrema y el hambre-Educación universal-Igualdad entre los géneros-Reducir la mortalidad de los niños-Mejorar la salud materna-Combatir el VIH/SIDA-Sostenibilidad del medio ambiente-Fomentar una asociación mundial
Organización de la Naciones Unidas (ONU)
http://www.un.org/spanish/millenniumgoals/Portal de la labor del sistema de las Naciones Unidas sobre los objetivos de desarrollo del milenio
Motivación
Subscriptores Internet Celular
Suscriptores Dial Up
Suscriptores Dedicado
Internet celular a partir del 2008
Aplicaciones y servicios
Geolocalización en caso de desastres naturales
Tele-educación
Televisión digital interactiva
Telemedicina
Redes sociales Resolver Fallas en sistema eléctrico
Historia de las comunicaciones
1836: Samuel Morse creó el telégrafo 1874:Tomás Edison desarrolló la telegrafía
cuádruple (Ambas direcciones) 1876: Alexander Graham Bell creó el teléfono 1887: Heinrich Hertz descubre las ondas
electromagnéticas. Telegrafía inalámbrica
Historia de las comunicaciones
1904: John Ambrose Fleeming inventa el tubo al vacío. Es el antecesor del transistor.
1920: nace el cine con varios inventos de Tomas Edison, hermanos Lumière, entre otros.
1923: avances en transmisión de imágenes a distancia. Vladimir Kosna (ruso) inventó el Iconoscopio y el Cinescopio.
1947: creación de ENIAC, uno de los primeros computadores con tubos al vacío.
Historia de las comunicaciones
1953: primeras implementaciones de transmisión y procesamiento de datos en US Army y American Airlines.
1957: lanzamiento del primer satélite artificial por USSR Sputnik1.
1958: lanzamiento del satélite Explorer 1 por USA.
1969: se creó ARPAnet. ARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada).
Historia de las comunicaciones 1974: primera definición del conjunto de protocolos
TCP/IP por Vinton Cerf y Bob Kahn. 1977: se usó por primera vez el término Telémathique. 1990: desarrollo de la aplicación WWW World Wide
Web por parte de Tim Berners-Lee, en CERN (Organización Europea para la Investigación Nuclear).
2000: existen numerosos ISP (Proveedores de servicio Internet) en el mundo
Historia de las comunicaciones
Uno de los primeros enrutadores en Europa. CERN 1987.
Historia de la Internet
1969: se creó red experimental de ARPAnet
Protocolo host a host
Protocolo host a IMP
Host (Huesped)
Protocolo de IMP origen a IMP
destino
Protocolo IMP a IMP
IMP
Protocolo IMP a IMP
IMP: procesador de mensajes de interfaz
Historia de la Internet
Creación de NSFNET (National Science Foundation NET) a finales de 1970
Centro de Supercómputo NSFFuzzball
Primera red TCP / IP
FuzzballFuzzball
Fuzzball
Fuzzball
Historia de la Internet
1990-2014 : Convergencia de servicios (voz, datos y
video) Acceso a la Internet en redes inalámbricas Uso de redes sociales Mejoramiento de NRENs (Redes nacionales
de investigación: REACCIUN2 (Venezuela), IRIS (España), RENATER (Francia).
Virtualización.
Redes Intranet
Constituyen redes de datos que se asemejan a la Internet (generalmente usan TCP/IP). Se usan en: Redes bancarias Redes de investigación científica Compartición de información en empresas Servicios de gobierno electrónico(e-government)
Redes Intranet
Tambien se usan en aplicaciones de misión crítica: Redes de sistemas SCADA Facturación en redes telefónicas Recolección de datos científicos:
aceleradores de partículas, procesos petroquímicos
Redes Intranet
En una subestación eléctrica: Actualmente se han implementado redes robustas
contra la EMI (Interferencia Electromagnética). IEC 61850 es un estándar ampliamente
implementado en IEDs (Dispositivos Electrónicos Inteligentes).
Redes Intranet
En una subestación eléctrica: Se usa como plataforma de comunicaciones la
tecnología Ethernet. Existen comunicaciones punto a punto de alta
velocidad. Existe un mínimo alambrado Múltiples protocolos de instrumentación (DNP,
Modbus, IEC 61850 entre otros).
Equipamiento en redes de comunicación
Equipamiento actual: Equipos de microondas (Tx y Rx). Equipos satelitales (Tx y Rx) Equipos ópticos (Tx, Rx, Mux, Demux) Equipos de red (Tx, Rx, Mux, Demux)
Equipamiento en redes de comunicación
Equipamiento actual:
DSLAM para ADSL
Router para WIFI
Transmisores y receptores de microondas
Switch Ethernet
WiFi: Wireless FidelityDSLAM: Digital Subscriber Line Access Mulplixerer
Medios en redes de comunicación
Medios de transmisión:Guiados:
Cable coaxial Par de cobre Fibra óptica
No guiados: Espacio radioeléctrico
Estandarización
IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos): Es una asociación técnico-profesional mundial dedicada a la
estandarización en Ingeniería Eléctrica, computación, tecnología de control y sus ramas derivadas.
Fue creada en 1884 por Thomas Alva Edison, Alexander Graham Bell y Franklin Pope.
Define estándares para la industria. Organiza conferencia internacionales. Promociona revistas técnicas (Journals, transactions, magazines).
Estándarización
Sociedades de IEEE Reunen a profesionales e investigadores en un área. Actualmente hay 38 sociedades en IEEE. Al adherirse a una sociedad, el miembro obtiene beneficios tales como:
Descuentos significativos en publicaciones, registros en conferencias y otros.
Publicaciones pueden ser accesadas vía electrónica. Algunas producen publicaciones en conjunto.
Ejemplo: IEEE /ACM Transactions on Networking. Es publicada por IEEE Computer Society, IEEE Communications Society y ACM (Association for Computer Machinery) SIGCOMM (Special Interest Group in Data Communications).
Estandarización
Algunas Sociedades IEEE Sistemas electrónicos y aeroespacio (Aerospace and electronics
systems Society). Propagación y antenas (Antennas and Propagation Society). Comunicaciones (Communications Society). Computador (Computer Society). Fotónica (Photonics Society). Procesamiento de señal (Signal Processing Society).
Estandarización
Sociedad Internet (Internet Society): Organización fundada en 1992 para proveer liderazgo en los estandares de la Internet, educación y políticas.
IETF (Internet Engineering Task Force / Fuerza de trabajo de Ingeniería Internet): mejora el trabajo de la Internet produciendo documentos de referencia.
IRTF (Internet Research Task Force / Fuerza de trabajo de Investigación Internet): promueve investigación de importancia para la evolución de la Internet creando grupos en protocolos, arquitecturas, aplicaciones y tecnologías.
Estándarización IETF (Internet Engineering Task Force / Fuerza de
Trabajo de Ingeniería en la Internet): su misión es hacer que la Internet trabaje mejor, produciendo documentos técnicos que influyan sobre la forma en que la gente diseña, usa y gerencia la Internet. Está conformada por Grupos de Trabajo (WG=Working Groups).
EstandarizaciónGrupos de trabajo (Working Groups): están organizados por áreas:Área Internet:
6man: mantenimiento IPv6. Homenet: redes para el hogar. Mip4: movilidad sobre IPv4. Multimob: movilidad multicast.
Área Operaciones y Mantenimiento: Dnsop: operaciones de DNS Eman: gestión de energía. Netconf: configuración de red.
Área Aplicaciones en tiempo real e infraestructura: Avtext: extensiones de transporte de audio /video. Simple: extesiones de SIP para mensajería y presencia
Estándarización Área Enrutamiento:
l2vpn: redes privadas virtuales de capa 2. l3vpn: redes privadas virtuales de capa 3 pim: protocolo independiente multicast. Mpls: conmutación etiqueta multiprotocolo.
Área Seguridad: msec: seguridad en multicast. tls: seguridad en capa de transporte. oauth: protocolo de autorización web.
Área Transporte: dccp: protocolo de control de congestión de datagrama. ippm: métricas de rendimiento en IP.
Estándarización
Standard (Números RFC y STD)
Draft Standard (Número RFC )
Proposed Standard (Número RFC )
RFC =Request or Comments)
STD= Standard
RFC =Request or Comments)
STD= Standard
Estandarización
Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU): Organismo especializado de la Organización de las Naciones Unidas (ONU) creada en1865 para regular las telecomunicaciones a nivel mundial entre las distintas administraciones y empresas operadoras.
UIT-T (Sector de Normalización de las Telecomunicaciones): Desarrolla recomendaciones agrupadas en series.
UIT-R (Sector de Normalización de las Radiocomunicaciones): Gestiona el uso del espectro de radiofrecuencias y las órbitas satelitales.
UIT-D (Sector del Desarrollo de las Telecomunicaciones): contribuye a expandir el uso de TICs.(Tecnologías de información y comunicación)
Estandarización ITU-T: su antecesor desde 1956 era el CCITT (Comité
Consultative International Télégraphique et Téléphonique / Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico). El 1º de Marzo de 1993 se reorganizó CCITT para conformar ITU-T.
ITU-T posee 4 clases de miembros: Gobiernos nacionales. De sector. Asociados. Agencias reguladoras.
Ejemplos de miembros: AT&T, Vodafone, CISCO, Nokia, Toshiba, AOL, Sony, Boeing, Samsung, FCC, Conatel.
Se realizan recomendaciones técnicas sobre telefonía, telegrafía e interfases de comunicación. Ejemplo: V.24.
Estandarización Recomendaciones ITU-T: son elementos de definición
en infraestructuras de tecnologías de información y comunicación. Esto para el intercambio de voz, datos o video.
Áreas prioritarias: Acceso en tecnologías de información y comunicación. Redes de Próxima Generación (NGN). Comunicaciones de emergencia. Acceso a comunicaciones en desastres. Reducción en el cambio climático.
Estandarización Grupos de estudio (Studying Groups): son
actualmente 17 El primer grupo TSAG (Telecommunications Standardization
Advisory Group / Grupo Asesor de Estandarización en Telecomunicaciones) se encarga de mejorar los procesos de estandarización.
Los 16 grupos restantes tocan las áreas de: numeración telefónica, principios de tarificación, responsabilidad en cambio climático, televisión y transmisión de sonido en redes de broadcast y de cable, señalización, rendimiento (QoS y QoE), redes futuras móviles y NGN, redes ópticas y de transporte, codificación multimedia en sistemas y aplicaciones y seguridad.
Clasificación de redes de comunicación
Tipos : Según número de puntos interconectados
Punto a punto: consta de muchas conexiones entre pares individuales de computadores o equipos terminales.
Punto-multipunto (Difusión): todos los computadores o terminales comparten el mismo medio. También se puede transmitir a un conjunto de terminales (multidifusión o “multicasting”)
Redes de telecomunicaciones
Redes punto a punto :
Red celular
Teléfono celular Teléfono
celular
Cajero
Automático
Red bancaria
Sede del banco
Redes de telecomunicaciones
Redes punto multipunto
Red de TV satelital
Redes de conmutación
Conmutación: es la acción de establecer una vía, un camino de extremo a extremo entre dos puntos, un transmisor y un receptor a través de nodos o equipos de transmisión
Tipos de conmutación: Conmutación de circuitos: se establece una conexión física
entre el emisor y el receptor. Luego se envían los datos. Conmutación de mensajes: cuando el emisor tiene un bloque
para enviar, éste se va almacenando en cada equipo a medida que se transmite.
Conmutación de paquetes: dividen los mensajes en paquetes con un tamaño máximo. Estos pedazos pueden viajar por distintas vías.
Redes de datos
Red de conmutación de circuitos :
Circuito establecido
Redes de datos
Red de conmutación de mensajes :
Mensaje Almacenamiento en cada centro
de conmutación para chequeo
Ruta
Redes de datos
Red de conmutación de paquetes :
Paquetes del mensajeCaminos posibles
Redes de conmutación de paquetes
Red pública: cualquier usuario tiene acceso a los recursos. Ejemplo: la Internet
Red privada: sólo tienen acceso a los recursos un grupo de usuarios. Utiliza direccionamiento privado según el RFC1918. Ejemplo: red de control numérico de una subestación eléctrica
Internet
Control numérico