Transmision de datos generalidades

Generalidades de Transmisión de

Datos

Se modula para*Convertir una señal digital en analógica y viceversa*Detectar errores de transmisión*Corregir defectos de las lineas mediante circuitos compensadores.Partes constitutivasPartes constitutivas:

Circuitos de transmisión:encargados de recibir la señal, producir la señal portadora por medio de un oscilador y modula sobre ella la señal digital y enviarla .

Circuitos de recepción: reciben la señal análoga, y tras una fase de adaptación se de-modula obteniendo la señal digital .

CONCEPTOS DE MODULACION

Adaptador Telegráfico

ADAPTADOR TELEGRAFICOADAPTADOR TELEGRAFICOEquipo encargado de adaptar señal digital de un equipoinformático a una linea telegráfica (impulsos) .

Las lineas telegráficas permiten la transmisión de señalesde baja velocidad, se utiliza para conexión de terminaleslentos.

Linea telegráfica

Adaptadortelegráfico + 60 V.

TRANSMISION TELEGRAFICA DE DATOS

MULTIPLEXORES Y CONCENTRADORES

Las conexiones entre los terminales y el sistema central no pueden hacerse de forma individual por cuestiones generalmente de origen económico. Esto ocurre cuando existe una gran concentración de terminales en una zona distante del sistema central.

Por ello y para rentabilizar las lineas de transmisión de datos, se utilizan dispositivos y métodos para el uso simultáneo y compartido de diversos terminales a través de la misma linea.

Multiplexor

Combinación de varias señales a través de algún medio que posibilite el envío simultáneo de la misma por una sola línea de transmisión.Existen dos métodos:(TDM) MULTIPLEXADO POR DIVISION EN EL TIEMPO(TDM) MULTIPLEXADO POR DIVISION EN EL TIEMPO.Combina distintas señales asignado a cada una de ellas un tiempode la línea de transmisión de forma cíclica. (FDM) MULTIPLEXADO POR DIVISION DE FRECUENCIA(FDM) MULTIPLEXADO POR DIVISION DE FRECUENCIA.Se asigna a cada señal a transmitir una banda (rango de frecuencias)en el espectro de frecuencias que puede transmitir por la linea.Cada señal transportada por una frecuencia portadora se encuentrasuficientemente separada del resto para evitar todo tipo de interferencias o superposición de señales.

Concentradores

Similares a los anteriores, añadiéndoles cierto grado de procesamiento dirigido a gestionar con mayor eficacia el tráfico de varias señales a través de una misma linea.

Unen señales que se transmiten a distintas velocidades y en distintas frecuencias.La unidad de control de comunicación se encarga de la separación de señales para su envío al sistema central y del mismo modo para la transmisión en sentido contrario.

Velocidad de Velocidad de TransmisiónTransmisiónBAUDIOS: Número de estados transmitidos por

la unidad de tiempo.

BITS x SEGUNDO (bps): Número de bits de información que se envían en cada segundo.

CARACTERES x SEGUNDO (cps): Número de caracteres o bytes que se envían por segundo.

Modos de TransmisiónModos de TransmisiónPARALELA: Se transmiten simultaneamente una

palabra de información, utilizando tantos hilos de comunicación como bits componen la palabra.

Emisor Emisor

0

1

0

1

1

0

1

1

0

1

0

1

1

0

1

1

Serie

SERIE:SERIE: Envía un bit tras otro mediante un único circuito o hilo de comunicación.

Emisor Emisor0 1 0 1 1 0 1 1

Sincronización

SINCRONIZACIÓN:SINCRONIZACIÓN: Es el proceso mediante el cual el equipo receptor, conoce los momentos exactos en que debe medir la magnitud de la señal para identificar la información transmitida. Existen tres (3) niveles:

Sincronización de Bit: Debe reconocerce el comienzo y el final de cada bit.

Sincronización de carácter o palabra: Debe reconocerce el comienzo y el final de cada unidad de información, como una palabra o carácter transmitido.

Sincronización de bloque: Debe conocerce el comienzo y el final de cada bloque de datos (conjunto de palabras o caracteres).

Transmisión Asincrónica & Sincrónica

TRANSMISIÓN ASINCRÓNICATRANSMISIÓN ASINCRÓNICA Envía la información octeto a octeto en

cualquier momento enviando el bit de arranque y el de parada.

TRANSMISIÓN SINCRONICATRANSMISIÓN SINCRONICAEl emisor como el receptor se sincronizan a

través de los relojes los cuales arrancan al mismo tiempo con la transmisión.

Modos de transmisión según el sentido del flujo

Según el sentido de flujo existen tres (3) modos de transmisión:

Simplex:Simplex: La transmisión de datos se realiza en un único sentido, desde una estación emisora a una estación receptora.

Semidúplex o half-dúplex:Semidúplex o half-dúplex: La transmisión de datos se realiza en ambos sentidos pero no simultáneamente.

Dúplex o full-dúplex:Dúplex o full-dúplex: La transmisión de datos se realiza en ambos sentidos, simultáneamente.

Medios de TransmisiónMedios de TransmisiónMicroondas: La transmisión se realiza por medio del aire mediante ondas electromagnéticas. No necesita enlace físico y el ancho de banda del aire es ilimitado.Vía Satélite: Consiste en la utilización como repetidor, en un enlace por microondas, de un satélite artificial geoestacionario, lo que permite alcanzar grandes distancias, los cambios atmosféricos pueden afectar a la transmisión.Fibra óptica: Consiste en una señal de luz normalmente emitida mediante un proyector de rayos lasér glogrando alcanzar grandes distancias. No es afectada por el ruido ni las radiaciones, ni requieren de complejos procesos de soldadura.

TERMINALES

Terminales inteligentes: Tiene capacidad de procesamiento independiente. Tienen un procesador y memoria que les permitenrealizar diversas tareas sin necesidad de ser atendidos por dispositivos externos(computadora central).

Clasificación según la utilización .Clasificación según la utilización .*Terminales de propósito general; sus aplicaciones son diversas sin que este definido en uso particular, comopantalla, impresora.

*Terminales de propósito especifico; Construidos para unadeterminada aplicación, no sirve para otra necesidad E.j.cajeros automáticos, terminales punto de venta.

Elementos de Conmutación

La comunicación de datos entre dos puntos tiene lugara través de una línea de transmisión que los une de formadirecta.

2 terminales 3 terminales 4 terminales

Conmutación

Nodos Terminales

Esquema de una red de conmutación.

*Conmutación de circuitos:El proceso se inicia en la red telefónica.El equipo que inicia la comunicación solicita autorización dellamada y seguidamente realiza la llamada al equipo destinatario.Si éste esta libre se hace la comunicación a través de un canal,para que posteriormente se produzca la transmisión entre ambos.

*Conmutación de mensajes: El mensaje es transmitido a través delos nodos de la red, almacenándose en cada uno de ellos y transmitiéndolo al siguiente mediante tablas de encaminamiento ,hasta llegar a su destino .

*Conmutación de paquetesConmutación de paquetes:: El envío de datos se hace en paquetesde longitud limitada, si el mensaje es grande es necesario dividirlo en paquetes.

ENCAMINAMIENTO DE LA INFORMACIONENCAMINAMIENTO DE LA INFORMACION

Codificación de la Información

La información, para ser transmitida, necesita ser adaptada al mediode transmisión. Para ello, generalmente, será preciso codificarla de talforma que pueda asegurarse una recepción adecuada y segura.Si tenemos la información en un determinado alfabeto fuente y queremos transformarla a otro alfabeto destino, podemos definir codificación como a la realización de dicha transformarción, siendo el código la correspondencia existente entre cada símbolo del alfabeto fuente y el conjunto de símbolos del alfabeto destino.

Información (alfabeto entrada)

Sistema de codificación

Información COD. (alfabeto salida)

Codificación

CODIGOCODIGO:(:(Tamaño); es el conjunto de símbolos que configuran su palabra para representar el correspondiente símbolo delalfabeto fuente. Este tamaño tendrá un valor que vendrá definido por el número de símbolos distintos del alfabeto fuente.Dadas las necesidades de codificación binaria en el conjunto de informaciones que pueden ser manejadas por una computadora(datos, textos, imágenes, sonido,), podemos decir que el tamaño del código utilizado medido en números de bits vendrá dado por:

Numero de bits 2 a la n símbolos

Tamañocódigo

Alfabetofuente

6 Bits 7 Bits8 Bits

64 Símbolos128 Símbolos256 Símbolos

CODIGO MORSE

Transmisión a distancia a través de señales eléctricas, inventadopor Samuel F.B. Morse 1820.

A . - L . - . . W . - - 8 - - - . . B - . . . M - - X - . . - 9 - - - - .C - . - . N - . Y - . - - 0 - - - - -D - . . O - - - Z - - . . . . - . - . -E . P . - - . 1 . - - - - , - - . . - -F . . - . Q - - . - 2 . . - - - ? . . - - . . G - - . R . - . 3 . . . - - AR . - . - .H . . . . S . . . 4 . . . . - SK . . . - . -I . . T - 5 . . . . . BT - . . . -J . - - - U . . - 6 - . . . . K - . - V . . . - 7 - - . . .

AR= Fin de mensaje SK= Fin transmisión BT=Bien recibido

Código ASCII de 7 bitsCódigo ASCII de 7 bits

Bits 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NULL DEL SP 0 @ P p0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q0010 STX DC2 “ 2 B R b r 0011 ETX DC3 # 3 C S c s0100 EOT DC4 $ 4 D T d t0101 ENQ NAK % 5 E U e u0110 ACK SYN & 6 F V f v0111 BEL ETB ‘ 7 G W g w1000 BS CAN ( 8 H X h x1001 HT EM ) 9 I Y i y1010 LF SUB * : J Z j z 1011 VT ESC + ; K [ k {1100 FF FS , < L \ l |1101 CR GS - = M ] m }1110 SO RS . > N ^ n ~1111 SI US / ? O _ o DEL

Código ASCII de 7 bits

CARACTERES DE CONTROL

NULSOHSTXETXEOTENQACKBELBSHTLFVTFFCRSOSIDLE

carácter nulocomienzo de cabezacomienzo de texto final de textofin de transmisiónpetición de transmisiónreconocimiento de trans.Timbre o alarmaretrocesotabulación horizontal avance de lineatabulación verticalavance de paginaretorno de carroquitar desplazador de bitsponer desplazador de bitsescape de enlace de datos

DC1DC2DC3DC4NAKSYNETBCANEMSUBESCFSGSRSUSDEL

Control dispositivo 1control dispositivo 2control dispositivo 3control dispositivo 4transmisión negativaespera sincrónicafin bloque de transmisióncancelarfinal de mediosustituciónescapeseparador de archivo separador de gruposseparador de registros separador de unidadesborrar

CARACTERES DE CONTROLCARACTERES DE CONTROL

CONFIGURACIONES DE REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

* * Redes dedicadas: Redes dedicadas: Conectan dos o mas puntos de forma exclusiva (por motivos de seguridad y velocidad).Pueden estructurarsen en redes punto a punto o redes multipunto.

* * Redes compartidas: Redes compartidas: Gran numero de usuarios compartiendo todas las necesidades de transmisión. Las redes mas usuales son las de conmutación de paquetes y las de conmutación de circuitos.

Redes punto a punto

REDES PUNTO A PUNTOREDES PUNTO A PUNTO

Constituyen este tipo de red las conexiones exclusivas entre terminales y computadoras con una linea directa. La ventaja de este tipo de conexión se encuentra en la alta velocidad de transmisión que soporta y la seguridad que presenta al no existir conexión con otros usuarios. Un inconveniente es Su costo.REDES MULTIPUNTOREDES MULTIPUNTOUnión de varios terminales a su correspondiente computadora compartiendo una única linea de transmisión. Es mas barata que la anterior , aunque se pierde velocidad y seguridad.

Red Telefónica conmutada

RED TELEFONICA CONMUTADARED TELEFONICA CONMUTADA

Red de comunicaciones telefónicas a la que se conectan los usuarios para la realización de transmisiones a larga distancia .Ventajas: Gran extensión a nivel mundial y su precio, se paga por tiempo utilizado.Desventajas: Baja velocidad , poca seguridad y calidad en las transmisiones .

REDES DE CONMUTACION DE PAQUETESREDES DE CONMUTACION DE PAQUETESSon redes en las que existen nodos de concentración con procesadores que regulan el trafico de paquetes. Cada paquete se compone de la información , el identificador del destino y algunos caracteres de control.

Redes de conmutación de circuitos

REDES DE CONMUTACION DE CIRCUITOSREDES DE CONMUTACION DE CIRCUITOS

Son redes en las que los centros de conmutación establecen un circuito dedicado entre dos estaciones que se comunican (utilizan multiplexación por división en el tiempo ).

REDES DIGITALES DE SERVICIOS INTEGRADOSREDES DIGITALES DE SERVICIOS INTEGRADOSRDSI: Se basa en desarrollos tecnológicos de conmutación y transmisión digital. La RDSI es una red totalmente digital de uso general capaz de integrar una gran gama de servicios como voz, datos, imagen y texto.

ESQUEMA DE UNA RED RDSI

Las RDSI han comenzado a instalarse a principios de los noventa, siendo necesaria la instalación de centrales digitales.

Terminal

red deárea local

teléfono

Interfaz deusuario

CentraldigitalRDSI

Red deconmutaciónde paquetes

Red deconmutaciónde circuitos

Redes devalor añadido

Esquema de una red RDSI.Esquema de una red RDSI.

Enlacedigital

El término radiofrecuencia, también denominado espectro de radiofrecuencia o RF, se aplica a la porción menos energética del espectro electromagnético, situada entre unos 3 Hz y unos 300 GHz.

Las ondas electromagnéticas de esta región del espectro se pueden transmitir aplicando la corriente alterna originada en un generador a una antena.

La radiofrecuencia se puede dividir en las siguientes bandas del espectro:

A partir de 1 GHz las bandas entran dentro del espectro de las microondas. Por encima de 300 GHz la absorción de la radiación electromagnética por la atmósfera terrestre es tan alta que la atmósfera se vuelve opaca a ella, hasta que, en los denominados rangos de frecuencia infrarrojos y ópticos, vuelve de nuevo a ser transparente.

Las bandas ELF, SLF, ULF y VLF comparten el espectro de la AF (audiofrecuencia), que se encuentra entre 20 y 20000 Hz aproximadamente. Sin embargo, éstas se tratan de ondas de presión, como el sonido, por lo que se desplazan a la velocidad del sonido sobre un medio material. Mientras que las ondas de radiofrecuencia, al ser ondas electromagnéticas, se desplazan a la velocidad de la luz y sin necesidad de un medio material.Los conectores eléctricos diseñados para trabajar con frecuencias de radio se conocen como conectores RF. RF también es el nombre del conector estándar de audio/video, también conocido como BNC (BayoNet Connector).

Se denomina microondas a las ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias determinado; generalmente de entre 300 MHz y 300 GHz, que supone un período de oscilación de 3 ns (3×10-9 s) a 3 ps (3×10-12 s) y una longitud de onda en el rango de 1 m a 1 mm. Otras definiciones, por ejemplo las de los estándares IEC 60050 y IEEE 100 sitúan su rango de frecuencias entre 1 GHz y 300 GHz, es decir, longitudes de onda de entre 30 cm a 1 mm.

El rango de las microondas está incluido en las bandas de radiofrecuencia, concretamente en las UHF (ultra-high frequency, frecuencia ultra alta en español) (0.3 – 3 GHz), SHF (super-high frequency, frecuencia super alta) (3 – 30 GHz) y EHF (extremely high frequency, frecuencia extremadamente alta) (30 – 300 GHz). Otras bandas de radiofrecuencia incluyen ondas de menor frecuencia y mayor longitud de onda que las microondas. Las microondas de mayor frecuencia y menor longitud de onda en el orden de milímetros se denominan ondas milimétricas, radiación teraercio o rayos T.

Se llama propagación al conjunto de fenómenos físicos que conducen a las ondas de radio con el mensaje del transmisor al receptor.La propagación no es debida a un único fenómeno físico. Varios modos de propagación son posibles:

•La propagación ionosférica •La propagación troposférica •La propagación por onda de suelo

REDES DE COMPUTADORESREDES DE COMPUTADORES

Se ha hecho común el computador como herramienta de uso diario para el procesamiento y almacenamiento de información.

Las redes surgen por la necesidad de: conectar computadores personales compartir recursos (impresoras, discos, etc.) compartir datos o información de forma rápida y cómoda

entre computadores lejanos. aumento de fiabilidad y disponibilidad comunicación y nuevos servicios.

Se ha hecho común el computador como herramienta de uso diario para el procesamiento y almacenamiento de información.

Las redes surgen por la necesidad de: conectar computadores personales compartir recursos (impresoras, discos, etc.) compartir datos o información de forma rápida y cómoda

entre computadores lejanos. aumento de fiabilidad y disponibilidad comunicación y nuevos servicios.

Las redes constan de una colección de computadores autónomos interconectados.

La comunicación de datos consiste en llevar información codificada de un punto a uno o más puntos, mediante señales eléctricas, ópticas, electro-ópticas o electromagnéticas. Puede ser transmisión en planta o local o transmisión remota o fuera de planta.

La telemática es la conjunción entre las telecomunicaciones y la informática. Se ocupa del tratamiento y transmisión de la información.

Las redes constan de una colección de computadores autónomos interconectados.

La comunicación de datos consiste en llevar información codificada de un punto a uno o más puntos, mediante señales eléctricas, ópticas, electro-ópticas o electromagnéticas. Puede ser transmisión en planta o local o transmisión remota o fuera de planta.

La telemática es la conjunción entre las telecomunicaciones y la informática. Se ocupa del tratamiento y transmisión de la información.


Se conectó un sistema de comunicación de datos con una fuente de datos (equipo terminal de datos) a la computadora a través de un circuito de comunicaciones.

Se conectó un sistema de comunicación de datos con una fuente de datos (equipo terminal de datos) a la computadora a través de un circuito de comunicaciones.

COMPUTADORA

DATOS DE ENTRADA

DATOS DE SALIDA

PROCESAMIENTO DE DATOS

EQUIPO TERMINALDE DATOS (DTE)

FUENTE DE DATOS

CIRCUITO DE TRANSMISIÓN DE DATOS

CENTRO DE COMPUTADORAS(COMPUTADORA PRINCIPAL)


1837: Samuel Morse. Primera máquina de comunicación de datos

1846: Primera transmisión a corta distancia1860: Cartas entre NY y California.

Pony Express1843: Alexander Bain patento la primera

máquina impresora telegráfica. Predecesora del fax

1900: Telefonía1930’: Telex a 50 bps1940’: Computador y transistor1960’: Modem a 100 baudios

1837: Samuel Morse. Primera máquina de comunicación de datos

1846: Primera transmisión a corta distancia1860: Cartas entre NY y California.

Pony Express1843: Alexander Bain patento la primera

máquina impresora telegráfica. Predecesora del fax

1900: Telefonía1930’: Telex a 50 bps1940’: Computador y transistor1960’: Modem a 100 baudios


1958: Sistema SAGE para control de radares de la Fuerzas aérea de los EEUU.1959:Sistema de reserva de asientos en

ferrocarriles del Japón. JNR1970’:Red de conmutación de paquetes. X.25

ISDN-N (narrowband integrated digitalservices networks)

1974:Systems Networks Architecture (SNA) de IBMDigital Networks Architecture (DNA) de DEC. Red DECnetOpen Systems Interconnect (OSI) de ISO (International Standards Organizations). Compatible y flexible.

1958: Sistema SAGE para control de radares de la Fuerzas aérea de los EEUU.1959:Sistema de reserva de asientos en

ferrocarriles del Japón. JNR1970’:Red de conmutación de paquetes. X.25

ISDN-N (narrowband integrated digitalservices networks)

1974:Systems Networks Architecture (SNA) de IBMDigital Networks Architecture (DNA) de DEC. Red DECnetOpen Systems Interconnect (OSI) de ISO (International Standards Organizations). Compatible y flexible.


1980’:Frame relay Protocolos LAN y WAN Broadband ISDN, ATM: ANSI - CCITT

Videoconferencia, Lan to lan, PBX to PBX1990’:Redes multiservicio

FRADS, VoIPISP - ASP

10Gigabit Ethernet2000:IP/ATM, DiffServ, MPLS (Multiprotocol

Lavel Switching)DWDM (Dense Wavelengh Division Multiplexing)

DSLAM (DSL Access Multiplexer)

1980’:Frame relay Protocolos LAN y WAN Broadband ISDN, ATM: ANSI - CCITT

Videoconferencia, Lan to lan, PBX to PBX1990’:Redes multiservicio

FRADS, VoIPISP - ASP

10Gigabit Ethernet2000:IP/ATM, DiffServ, MPLS (Multiprotocol

Lavel Switching)DWDM (Dense Wavelengh Division Multiplexing)

DSLAM (DSL Access Multiplexer)


Objetivos Reducir tiempo y esfuerzo: sistemas remotos se

comportan como si fueran locales Capturar datos en su propia fuente: menos

errores Centralizar el control: mejor rendimiento. Aumentar la velocidad de entrega de la

información Reducir costos de operación y de captura de

datos Aumentar la capacidad de las organizaciones, a

un costo incremental razonable Aumentar la calidad y la cantidad de la

información Mejorar el sistema administrativo

Objetivos Reducir tiempo y esfuerzo: sistemas remotos se

comportan como si fueran locales Capturar datos en su propia fuente: menos

errores Centralizar el control: mejor rendimiento. Aumentar la velocidad de entrega de la

información Reducir costos de operación y de captura de

datos Aumentar la capacidad de las organizaciones, a

un costo incremental razonable Aumentar la calidad y la cantidad de la

información Mejorar el sistema administrativo


Aplicaciones Sistemas de punto de venta Sistemas de banca electrónica Control de inventario en tiempo real Reservas de pasajes Estado de cuentas bancarias Sistemas hospitalarios Sistemas bibliográficos Consulta a bases de datos Lectura remota de datos (telemedición) Entrega de mensajes y correo Edición de textos Procesos industriales en tiempo real Multimedia

Aplicaciones Sistemas de punto de venta Sistemas de banca electrónica Control de inventario en tiempo real Reservas de pasajes Estado de cuentas bancarias Sistemas hospitalarios Sistemas bibliográficos Consulta a bases de datos Lectura remota de datos (telemedición) Entrega de mensajes y correo Edición de textos Procesos industriales en tiempo real Multimedia

SISTEMAS TELEINFORMÁTICOSSISTEMAS TELEINFORMÁTICOS

HOST

CONTROLADOR DE COMUNICACIONES

MM

MODEM

CONCENTRADOR

MM

MM

MM

HOST CPU PRINCIPAL

Proceso de Aplicaciones Gestión de Bases de Datos Funciones Sistema Operativo

CONTROLADOR DE COMUNICACIONES

Tratamiento de erroresEnsamblaje de BitsSelección y SondeoControl de redVelocidades de líneaConversión de Códigos

COMPONENTES DE UNA REDCOMPONENTES DE UNA RED

ServiciosRedes para servicios básicos de transmisiónRedes de servicios de valor agregado

Entorno de la empresaRedes intraempresa (intranet)Redes interempresas (extranet)

PropiedadRedes privadasRedes públicas

CoberturaRedes LANRedes WANRed global (internet)

CLASES DE REDES DE COMPUTADORESCLASES DE REDES DE COMPUTADORES

ConmutaciónRedes dedicadasRedes compartidas

Redes de conmutación de circuitosRed telefónica conmutadaRed digital de servicios integrados

Redes de conmutación de paquetesRedes de conmutación de celdas

TopologíaRedes punto a puntoRedes multipunto

Tecnología de transmisiónPunto a punto (Point-to-point)Difusión (Broadcast).

CLASES DE REDES DE COMPUTADORESCLASES DE REDES DE COMPUTADORES

LAN - Local Area Network: 10 m a 1 kmNormalmente usan la tecnología de broadcast: un

solo cable con todas las máquinas conectadas.El tamaño es restringido, con tiempo de

transmisión entre estaciones conocido.Velocidades típicas de 10 a 1000 Mbps

MAN - Metropolitan Area Network: 10 km

COBERTURA DE REDESCOBERTURA DE REDES

WAN - Wide Area Network: 100 a 1.000 kmColección de hosts (máquinas) o LANs de hosts

conectados por una subred.La subred consiste en las líneas de transmisión y

los enrutadores, que son computadores dedicados

a cambiar de ruta.Se mandan los paquetes de un enrutador a otro.

Se dice que la red es packet-switched (paquetes

ruteados) o store-and-forward (guardar y reenviar).


RED GLOBAL - INTERNET: 10.000 km

•Una internet es una red de redes

vinculadas por gateways, que son

computadores que pueden traducir entre

formatos incompatibles.

•Maneja sistemas de direccionamiento

único en la red y arbitrado

internacionalmente

•La Internet es un ejemplo de una internet.


DATAGRAMA

Cada paquete de la misma comunicación es

encaminado con independencia de los demás

CIRCUITO VIRTUAL

Todos los paquetes de la misma comunicación

son encaminados por la misma vía.

Un circuito virtual puede ser conmutado (SVC)

o permanente (PVC)

REDES DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES

REDES DE CONMUTACIÓN DE PAQUETES

Las redes de computadores buscan comunicar computadores o entidades en distintos sistemas. Para poder comunicarse necesitan hablar el mismo lenguaje, es decir, qué, como y cuando comunicarse. Las reglas que definen o regulan la comunicación se llaman protocolos.

Un protocolo es por tanto un lenguaje, con su sintaxis (el como), su semántica (el qué) y su adecuada temporización (el cuando).

ARQUITECTURA DE REDESARQUITECTURA DE REDES

•Una arquitectura de red es la manera de afrontar el problema de la comunicación entre entidades o computadores remotos, y los protocolos que se establecen para tal fin.•Normalmente las arquitecturas de red son indirectas, estructuradas, normalizadas y de terminales simétricos o asimétricos.


Indirectas: Pasan por agentes intermedios, como en las redes de conmutación o en dos redes interconectadas.

Estructuradas: Se divide el problema en capas o niveles que se desarrollan como protocolos independientes. Se crea una jerarquía de protocolos.

Terminales simétricos: Ambos extremos son de idéntico comportamiento.

Terminales asimétricos: Comportamientos distintos, con relaciones del tipo cliente -servidor.


En una torre de niveles, cada nivel ofrece ciertos servicios a los niveles superiores usando el nivel inferior.

El nivel n de una máquina se comunica (comunicación

virtual) con el nivel n de otra máquina, estableciendo un protocolo de ese nivel.

Finalmente la comunicación entre máquinas se establece por el nivel mas inferior donde esta el nivel físico y el medio de comunicaciones.

Un nivel que tiene que transmitir un paquete a otra máquina puede agregar un encabezamiento al paquete y quizás partir el paquete en muchos.

JERARQUIA DE PROTOCOLOSJERARQUIA DE PROTOCOLOS

Entre los niveles están las interfaces por medio de las cuales se transmiten datos y control, servicios y operaciones primitivas de una capa a la otra.Los nombres de cada nivel van a depender del tipo de red.De acuerdo con la interfase y el protocolo se diseña el software y el hardware de cada capa.

JERARQUIA DE PROTOCOLOSJERARQUIA DE PROTOCOLOS

Cada nivel provee un servicio al nivel superior con una calidad requerida.

Servicio orientado a la conexión: Como el sistema telefónico. La conexión es como un tubo, y los mensajes llegan en el orden en que fueron mandados.

Servicio sin conexión: Como el sistema de correo. Cada mensaje trae la dirección completa del destino, y el ruteo de cada uno es independiente.

Servicio fiable: Hacer que el receptor notifique recibo del mensaje. Introduce exceso de tráfico y retardos. Se denomina también con confirmación o no.

ServiciosServicios

La ISO (International Organization for Standardization) elabora un modelo de referencia para interconexión de sistemas abiertos heterogeneos.

SNA SNA X-25 X-25

DECNETDECNET

SNA SNA X-25 X-25

DECNETDECNET

OSIISLAS

MODELO OSI (Open System Interconnection)MODELO OSI (Open System Interconnection)

la Organización Internacional para la Normalización (ISO) reconoció que era necesario crear un modelo de red que pudiera ayudar a los diseñadores de red a implementar redes que pudieran comunicarse y trabajar en conjunto (interoperabilidad) y por lo tanto, elaboraron el modelo de referencia OSI en 1984.

• Organizado por 7 capas o niveles independientes entre sí, con funciones diferentes y complementarias (nivel de abstracción), y con la intención de realizar en ella protocolos normalizados.

• Las capas se interconectan por medio de interfaces entre niveles adyacentes, minimizando la información entre ellas.

• Con cada nodo de la red hay funciones simétricas.

• Cuenta con medios para predecir y controlar y ejecutar problemas de servicio de modo que no incida directamente sobre los sistemas que interconecta.

MODELO OSI (Open System Interconnection)MODELO OSI (Open System Interconnection)

Nivel 7

Nivel 6

Nivel 5

Nivel 4

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Nivel 7

Nivel 6

Nivel 5

Nivel 4

Nivel 3

Nivel 2

Nivel 1

Protocolo nivel 7

Protocolo nivel 6

Protocolo nivel 5

Protocolo nivel 4

Protocolo nivel 3

Protocolo nivel 2

Protocolo nivel 1

Medio físico Tx

Interface 1/2Interface 1/2

Interface 2/3

Interface 3/4

Interface 4/5

Interface 5/6

Interface 6/7 Interface 6/7

Interface 5/6

Interface 4/5

Interface 3/4

Interface 2/3

•Proceso de capa 7 mensaje mpasa a 6 por interfase 6/7

•Capa 6 transforma, comprime M, pasa a capa 5

•Esta no modifica, solo regula el flujo

•Capa 4 divide el mensaje en unidades mas pequeñas y les coloca cabecera (información de control, tamaño, tiempo, # de secuencia)•Capa 3 decide líneas de salida y otras cabeceras, pasa a 2

•Cabecera y etiqueta al final, pasa a 1

•Transmisión física

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

•Qué se desea hacer ?

•Cómo me entenderá el otro proceso ?

•Con quién y cómo se establece la comunicación ?

•Que calidad de servicio requiere la aplicación ?

•Por qué ruta se llega allí?

•Cómo está la ruta hasta el nodo de comunicaciones ?

•Cómo se puede conectar al medio físico ?

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

Niveles orientados a la Aplicación

(acercamiento al usuario)

Niveles orientados a la

Transmisión

Medio físico Tx

Aplicación

Presentación

Sesión

Transporte

Red

Enlace

Físico

Nivel superior de la arquitectura.

Controla y coordina las funciones a realizar por los programas de usuario.

Proporciona funciones de soporte a las aplicaciones del usuario y define los protocolos de aplicación como por ejemplo: Transferencia de correo, directorio, transferencia de archivos, teleworking, etc.

OSI - Nivel 7 AplicaciónOSI - Nivel 7 Aplicación

Se encarga de la conversión de los códigos de presentación y de la interpretación de la información intercambiada, como aspectos de sintaxis y semántica.

Funciones:

• Conversión de los datos entre sistemas de representación (cifrado / descifrado), traducciones entre juegos de caracteres, códigos de números, compresión / expansión de textos y criptografía (privacidad, autenticación)• Control sobre los métodos o códigos de representación.

OSI - Nivel 6 PresentaciónOSI - Nivel 6 Presentación

Proporciona el acceso a la red para los usuarios. Sus funciones son la identificación de interlocutores para conexión / desconexión, así como la definición del tipo de transmisión (unidireccional - bidireccional ).

Los servicios proporcionados son :• Establecimiento y liberación de la conexión de sesión e intercambio de datos.• Sincronización y mantenimiento de la sesión: con tokens (testigo - objetos abstractos y únicos) controla las acciones de los participantes, como establecimiento de turnos y dirección de la comunicación.• Puede hacer checkpoints (puntos de recuerdo) para sincronización y verificación en el flujo de datos y así evitar retransmisiones completas.

OSI - Nivel 5 SesiónOSI - Nivel 5 Sesión

Se encarga de asegurar que los datos se transmitan correctamente. Efectúa la optimización de la red (demanda, canales).

En redes extendidas los protocolos de transporte son los primeros dirigidos de extremo a extremo (los niveles mas bajos son de máquina a máquina)

Por lo anterior, el nivel de transporte deberá encargarse de la integridad de la información final y del control de tráfico de la información.

OSI - Nivel 4 TransporteOSI - Nivel 4 Transporte

Servicios ofrecidos :• Selección de la calidad del servicio.• Transparencia de los recursos de comunicación y de la información a transmitir.• Direccionamiento entre sesiones ó aplicaciones.• De acuerdo con la cantidad de información que requiera enviar la capa de sesión, la capa de transporte crea múltiples conexiones de red para mejorar el caudal, o multiplexar en una para disminuir costos

OSI - Nivel 4 TransporteOSI - Nivel 4 Transporte

Regula la operación interna de la red, encargándose de la circulación de mensajes o paquetes por ella.

Funciones:• Define la topología de la red y la ruta de transmisión de los paquetes en la subred desde su fuente a su destino, por tablas estáticas o por cada paquete.• Segmentación en paquetes de información.• Manejo de la congestión en la subred.• Definición del modo de transmisión: circuitos virtuales permanentes - PVC, conmutados - SVC o datagramas.• Funciones de contabilidad (paquetes o bit por cliente, distancia, etc.)• Problemas de interconexión de redes heterogéneas.• En redes de difusión casi no existe esta capa.• El protocolo X.25 está definido en este nivel.

OSI - Nivel 3 RedOSI - Nivel 3 Red

Se encarga del proceso de establecimiento y liberación del enlace lógico de datos.

Debe convertir el medio de transmisión crudo en uno que esté libre de errores de transmisión para la capa de red.

Funciones:• Inicio y terminación o desconexión del enlace (tramas de control).• Direccionamiento e identificación de las estaciones del enlace. • Proveer recuperación de errores detectados en el nivel físico, por medio de técnicas como FEC y ARQ, tramas perdidas, dañadas o duplicadas.• Sincronización de caracter o de bit.

OSI - Nivel 2 EnlaceOSI - Nivel 2 Enlace

Funciones: •Control de flujo: Regular la velocidad del tráfico para evitar que un transmisor muy rápido sature con datos a un receptor lento.• El remitente parte los datos de entrada en tramas de datos (algunos cientos de bytes) y los transmite en forma secuencial, y procesa las tramas de acuse. • Reconoce los límites de la trama (con patrones de bits especiales)• Niveles de enlace más usados: LAPB de X.25, HDLC LAP D de RDSI y LAP F de Frame Relay. • En una red de broadcast (red LAN), se divide en dos subniveles y uno de ellos (subnivel de acceso al medio)

controla el acceso al canal compartido.

OSI - Nivel 2 EnlaceOSI - Nivel 2 Enlace

Regula la transmisión de bits sobre el canal de comunicación empleado, activando o desactivando las conexiones físicas.Define interfaces físicas con las siguientes características:• Mecánicas: Número de pines, misión, etc..• Eléctricas: Niveles de señal, protección, etc.• Funcionales: Métodos de activación o desactivación del circuito físico (control y sincronismo de bit).• Procedimentales:Pasos de las operaciones.

OSI - Nivel 1 FísicoOSI - Nivel 1 Físico

Desarrollado a mediados de los 70´s como parte del proyecto DARPA (Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Defensa de EEUU), dando lugar a la red ARPAnet.

El objetivo era que computadoras cooperativas y de universidades compartieran recursos mediante una red de comunicaciones, formando la tecnología base para una red de redes global que hoy conecta hogares, universidades, empresas y laboratorios en todo el mundo.

En 1989 se desarrolló el World Wibe Web por el informático británico Timothy Berners-Lee para el Consejo Europeo de Investigación Nuclear (CERN).

Arquitectura TCP/IP (Transsmision Control Protocol / Internet Protocol)


Es una red packet-switched (conmutación de paquetes) basada en un nivel de internet sin conexiones: Datagramas.

Un datagrama solo tiene reconocimiento de extremo a extremo. No se hace mención a la ruta que debe seguir. De acuerdo al tráfico, mediante algoritmos de enrutamiento en los host intermedios, se determina el próximo trayecto hasta alcanzar el destino.

TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware. Maneja independencia de la tecnología de conexión a bajo nivel y de la arquitectura de la computadora. Por este motivo hay que tener en cuenta que los protocolos sobre los que se apoya pueden ser muy diversos y no forman parte del conjunto TCP/IP.



Los estándares TCP/IP están publicados en los RFCs (Request for Comments). En éstos se describe el funcionamiento interno de Internet (servicios de red, implementación y políticas).

Maneja modularidad a nivel de protocolos estratificados.

Es realmente una pila de protocolos distribuidos en cuatro niveles:

Aplicación Transporte Red o Internet Enlace, acceso a la red o host a red



foto del libro

Arquitectura TCP/IP (Transsmision Control Protocol / Internet Protocol)Arquitectura TCP/IP (Transsmision Control Protocol / Internet Protocol)

Se corresponde con los niveles OSI de aplicación, presentación y sesión. Aquí se incluyen protocolos destinados a proporcionar servicios, tales como:

FTP - file transfer protocolTFTP - trivial FTPTELNET SMTP - simple mail transport protocolPOP - post office protocolDNS - domain name serviceSNMP - simple network management protocolHTTP - hypertext transfer protocolNNTP - network news transport protocolRPC - remote procedure callNFS - network file systemX-Windows

TCP/IP - Nivel de AplicaciónTCP/IP - Nivel de Aplicación

Se encarga de manejar los datos y proporcionar la fiabilidad necesaria en el transporte de los mismos. Coincide con el nivel de transporte del modelo OSI.

Protocolos:

TCP - transmission control protocol: Proporciona comunicación bidireccional completa mediante circuitos virtuales, asegurando una entrega correcta de datos. IP mueve los paquetes de datos a granel, mientras TCP se encarga de la entrega correcta, asignando puertos de protocolos de Internet para las aplicaciones.

UDP - user datagram protocol: Es un protocolo no confiable y sin conexión para la entrega de mensajes discretos. Se usa UDP cuando la entrega rápida es más importante que la entrega garantizada.

TCP/IP - Nivel de TransporteTCP/IP - Nivel de Transporte

Corresponde al nivel de red del modelo OSI. Define el Internet Protocol (IP), que se encarga de enviar los paquetes de información del nivel de transporte a sus destinos correspondientes.Protocolos: IP - internet protocol: Es el protocolo estándar que define a los datagramas IP como la unidad de información que pasa a través de una red de redes y proporciona las bases para el servicio de entrega de paquetes sin conexión y con el menor esfuerzo. ICMP - internet control message protocol: Manipula mensajes de control y error entre gateways y host, como destinos inalcanzables, rutas circulares o excesivamente largas, control de flujo de datagramas y congestión. La corrección es función del nivel TCP.

TCP/IP - Nivel de InternetTCP/IP - Nivel de Internet

Protocolos de enrutamiento:

RIP - routing information protocol

OSPF - open shortest path first

BGP - border gateway protocol

EGP - exterior gateway protocol

GGP - gateway to gateway protocol

TCP/IP - Nivel de InternetTCP/IP - Nivel de Internet

Una dirección de Internet es una dirección IP y es un ingrediente esencial que le ayuda al software TCP/IP a ocultar los detalles de las redes físicas y hace que la red de redes parezca una sola entidad uniforme.

Son de 32 bits, o de 4 bytes, de longitud.

Ejemplo:Notación decimal : 134.24.8.66Notación binaria: 10000110 00011000 00001000 01000010

Combina un número de red y un número de dirección.

El primer byte identifica el número de la red y los otros tres bytes al computador anfitrión (Interface).

TCP/IP - Direcciones IPTCP/IP - Direcciones IP

Capa de presentaciónCapa de presentación

Capa de sesiónCapa de sesión

Capa de transporteCapa de transporte

Capa de redCapa de red

Capa de enlaceCapa de enlace

Capa físicaCapa física

Capa de aplicación

AplicaciónTELNET, FTP, SNMP,

SMTP, DNS, HTTP

AplicaciónTELNET, FTP, SNMP,

SMTP, DNS, HTTP

Transporte TCP - UDPTransporte TCP - UDP

Internet-Red-D ICMP - IP - IGMPInternet-Red-D ICMP - IP - IGMP

Enlace ARP - - RARP

Enlace ARP - - RARP

Modelo OSI

Interface dehardware

Protocolos TCP/IP

Modelo de capas OSI - TCP/IPModelo de capas OSI - TCP/IP

OSI: Define claramente las diferencias entre los servicios (lo que un nivel hace), las interfaces (cómo se pueden accezar los servicios), y los protocolos (la implementación de los servicios).

TCP/IP: No tiene esta clara separación. Los servicios en TCP/IP se hacen mediante el modelo cliente/servidor.

OSI:Es mas confiable por el diseño previo de la arquitectura. Los protocolos por nivel están mejor definidos, lo que le da mas libertad a los desarrolladores logrando mayor rendimiento del software y garantizando interoperabilidad.


TCP: El modelo fue definido después de los protocolos adecuandolos perfectamente. Esto lo hace mas eficiente, ya que si las entidades están en el mismo host no se requiere pasar del nivel N al nivel N-1.

OSI: Intenta ofrecer una interface flexible para todas las necesidades predecibles de comunicaciones de datos. Hay una rigurosa investigación y experimentación. TCP/IP: Fué diseñado para las necesidades del momento, aunque con capacidad de adaptabilidad. Los protocolos se generan mediante RFC’s (Request For Comments) y es el mercado el que sirve de certificador final.


Interconexión de redes

Las redes pueden aumentar de capacidad, de cobertura de interoperatividad o de número de estaciones conectadas.

Dispositivos:Repetidores, puentes (bridges), enrutadores (routers), pasarelas (gateways) y suiches (switches).

INTERCONEXIÓN DE REDESINTERCONEXIÓN DE REDES

Medio físico Tx

Red

Enlace

Físico

Red

Enlace

Físico

Bloque

de

Transporte

Son dispositivos que actúan a nivel físico, repitiendo, regenerando y amplificando los bits, de tal manera que la red puede extenderse en longitud y/o en número de estaciones de trabajo permitidas por segmento.La implementación de los repetidores, depende de dos variables :• Arquitectura de la red ( CSMA, T. Ring.. )• Medio de transmisión ( UTP, coaxial..)

Repeaters (Repetidores)Repeaters (Repetidores)

Físico Físico Repetidor

Ethernet

Repeater

Extensión Ethernet

Los repetidores sólo pueden extender redes del mismo tipo, no permiten interconectar redes diferentes.

Repeaters (Repetidores)Repeaters (Repetidores)

Son dispositivos que actúan a nivel del MAC en la capa de enlace, diseñados para almacenar y retransmitir las tramas destinadas a redes que pueden tener diferente arquitectura.

• Son transparentes para las estaciones de trabajo que interconecta.• Son independientes del protocolo de transporte utilizado.• Como los protocolos tienen formatos de trama distintos, velocidades distintas y longitudes máximas de trama distintas, se necesitan bridge distintos para conectar cada combinación de 802.x y 802.y.

Bridge (Puentes)Bridge (Puentes)

Red

Físico

Red

Físico

MAC

LLC

MAC

LLC

Bridge

Razones para tener LANs múltiples:

Dueños autónomos Distancia entre grupos Carga Distancia entre computadoras Confiabilidad (un bridge puede rechazar basura de un nodo defectuoso) Seguridad (restringir la propagación de tramas confidenciales)


Ethernet ( CSMA )

Bridge

Token Ring

Descarte


Bridge transparente.El bridge acepta todos los paquetes de la LAN (modo promiscuo). Con cada trama el bridge tiene que decidir si reenviarlo al otro segmento o descartarlo. Para reenviarlo busca la dirección del destino en una tabla a fin de determinar la línea de salida.Al principio las tablas de todos los bridge son vacías y para llenarlo se emplean mecanismos de inundación para ubicar las posiciones y las LANs que se interconectan, es un mecanismo de aprender hacia atrás.Para aumentar la confiabilidad del sistema a veces se usa más de un bridge para conectar dos LANs, que puede producir problemas con la inundación de tramas.


Bridge de ruteo de fuente.Los bridge se comunican haciendo broadcasts de sus números de serie para elegir la raíz para construir un árbol.

Para encontrar las rutas las estaciones mandan una trama descubridora que es reenviada por cada bridge. Las respuestas incluyen el camino tomado por la trama.

Cada fuente sabe el camino óptimo a cada destino posible.

Un problema es que este método puede producir una explosión en el número de tramas descubridoras.

Bridges (Puentes)Bridges (Puentes)

Son dispositivos que operan en el nivel de red y determinan la dirección (ruta) correcta en las redes que interconectan, retransmitiendo los paquetes de datos.• Selecciona la mejor ruta, basado en diferentes parámetros ( retardo, congestión, etc..) • El enrutador tiende a depender de las capas superiores, que definen el protocolo de red ( ej. TCP / IP )• Pueden conectar tanto redes de área local como redes de área extensa o bien una LAN con una WAN.• Como operan a nivel de red, los niveles superiores de los equipos conectados deben ser equivalentes para que se puedan comunicar. Por ejemplo, todos TCP/IP, todos OSI o todos SNA.

Routers (Enrutadores)Routers (Enrutadores)

Transporte

Red

Enlace

Físico

Transporte

Red

Enlace

Físico

Router


Ethernet

Router

Token Ring

Router

FDDI


Son dispositivos que operan a partir de la capa de transporte, pudiendo cubrir todas las capas del modelo OSI u otra arquitectura de red .

Gateways (Pasarelas)Gateways (Pasarelas)

Gateway

SNA

TCP/IP

Orientados a las aplicaciones, son responsables de conectar sistemas incompatibles, convirtiendo y transfiriendo archivos de un sistema a otro y habilitando interoperatibilidad entre sistemas operativos heterogéneos.

Objetivo: - aumentar el ancho de banda- mejorar tiempos de respuesta- aumentar el control de la red

Suiche de nivel 2 o Ethernet. • Permite segmentar la LAN, y dedicarle todo el ancho de banda a un segmento o a un servidor. • Cuando el tráfico entre segmentos de una LAN no es alto, se utilizan bridges y routers. • Se aumenta el ancho de banda sobre el mismo cableado y con los mismos equipos.• En la gestión permite saber que usuarios comparten un recurso y donde hay cuellos de botella.• Permite crear redes virtuales basadas en protocolos y establecer grados de seguridad.

SOLUCIONES SWITCHINGSOLUCIONES SWITCHING

Suiche de nivel 3• Son enrutadores optimizados de alto rendimiento para redes LAN o intranet.• Su función es la transmisión de paquetes entre diferentes subredes, con base en direcciones IP como un enrutador.• La diferencia es el mayor desempeño, ya que los suiches están construidos mediante ASIC (Application specific integrated circuits), y hace que el enrutamiento sea por hardware, mientras que los enrutadores lo hacen por microprocesadores.• El suicheo se puede dividir en cálculo de la ruta y transmisión de las tramas y la actualización de tablas de enrutamiento es automática basadas en protocolos de enrutamiento dinámico como RIP y OSPF.


Suiche de nivel 4• Toma decisiones de envío de información basado no solo en la dirección de destino, sino en la dirección de origen y en los protocolos de nivel de transporte como TCP/UDP• Le permite funcionar como firewall para filtrado de paquetes y aplicar políticas de calidad de servicio sobre flujos de aplicaciones específicas, prioridades de aplicaciones, etc..• La posibilidad de tener monitoreo, políticas y contabilidad del tráfico en el nivel aplicativo, le permite a los administradores de red balancear la carga y dar prioridad de acceso en tiempos de congestión.


DNSServidor de nombres de dominio

IBM define al modelo Cliente/Servidor. "Es la tecnología que proporciona al usuario final el acceso transparente a las aplicaciones, datos, servicios de cómputo o cualquier otro recurso del grupo de trabajo y/o, a través de la organización, en múltiples plataformas. El modelo soporta un medio ambiente distribuido en el cual los requerimientos de servicio hechos por estaciones de trabajo inteligentes o "clientes'', resultan en un trabajo realizado por otros computadores llamados servidores".

MODELO CLIENTE SERVIDOR

CLIENTE

Es el que inicia un requerimiento de servicio. El requerimiento inicial puede convertirse en múltiples requerimientos de trabajo a través de redes LAN o WAN. La ubicación de los datos o de las aplicaciones es totalmente transparente para el cliente.

SERVIDOR

Es cualquier recurso de cómputo dedicado a responder a los requerimientos del cliente. Los servidores pueden estar conectados a los clientes a través de redes LANs o WANs, para proveer de múltiples servicios a los clientes y ciudadanos tales como impresión, acceso a bases de datos, fax, procesamiento de imágenes, etc

El CLIENTE puede ser una computadora personal o una televisión inteligente que posea la capacidad de entender datos digitales. Dentro de este caso el elemento SERVIDOR es el depositario del vídeo digital, audio, fotografías digitales y texto y los distribuye bajo demanda de ser una maquina que cuenta con la capacidad de almacenar los datos y ejecutar todo el software que brinda éstos al cliente

DNS

El servicio de nombres de dominio básicamente es un esquema que permite asignar nombres a grandes conjuntos de màquinas y direcciones IP. Se basa en un esquema jerárquico que permite asignar nombres, basándose en el concepto de dominio, utilizando para su gestión una base de datos (BBDD) distribuida. Adaptado en 1983.Las consultas al DNS son realizadas por los clientes a través de las rutinas de resolución (“resolver” o resolvedor o resolutor, según algunas traducciones). Estas funciones son llamadas en cada host desde las aplicaciones de red.Las funciones “resolver” sirven para hacer peticiones e interpretan las respuestas de los servidores de nombres de dominio de Internet. P.ej gethostbyname() y gethostbyaddr()

Cliente/servidor DNS

Los servidores DNS contienen información de un segmento de la BBDD distribuida y la ponen a disposición de los clientes.Las peticiones de los clientes viajan en paquetes UDP al DNS local.

SNMP

PROTOCOLOS de ACCESO al MEDIO

IP

TCP UDP

HTTP SMTP RPC DNS

FTP

TelnetTelnet

NFSXDR

RPCASN1

TFTP

Ventajas del DNS

Desaparece la carga excesiva en la red y en los hosts: ahora la información esta distribuida por toda la red, al tratarse de una BBDD distribuida.No hay Duplicidad de Nombres: el problema se elimina debido a la existencia de dominios controlados por un único administrador. Puede haber nombres iguales pero en dominios diferentes. Consistencia de la Información: ahora la información que esta distribuida es actualizada automáticamente sin intervención de ningún administrador.

Elementos del DNS

DNS participa de 2 conceptos independientes:

1. La sintaxis del nombre2. La implementación de la base de datos

Sintaxis del nombre definición

Se define nombre de dominio a una tira de menos de 255 caracteres, formada por etiquetas separadas por puntos (cada etiqueta inferior a 63 caracteres RFC 1034) de forma jerárquica o por niveles (comenzando el nivel superior por la derecha). Cada dominio es un índice en la BBDD del DNS.

No se distinguen mayúsculas de minúsculas. Esto no se aplica a la parte izquierda de @ en las direcciones de correo.

Ejemplo: robotica.udea.edu.co tiene 4 etiquetas, siendo el dominio de nivel superior “co.”, dominio de 2º nivel “edu.co.” dominio de 3er nivel “udea.edu.co” y dominio de nivel inferior “robotica.udea.edu.co.”

Además, de un nombre de dominio puede representar un host.

Sintaxis del nombre Clasificación de los dominios

En el nivel absoluto superior o raíz, los dominios se clasifican en geográficos y genéricos.

Los geográficos pretenden una división por países, mientras que los genéricos realizan la división en función del tipo de organización.

Árbol de clasificación de los dominios

(1) Cada dominio absoluto se define desde la hoja del árbol hasta la raiz.(2) Puede haber nombres duplicados en dominios diferentes (ej “cisco”)

GENÉRICOS GEOGRAFICOS (por país) ROOT (vacío) edu com mil gov net org ... es it fr us .... ibm cisco oracle nasa ieee acm uv robotica milena glup cisco

Nombres de dominio de nivel superior (TLD) genéricos más utilizados

TLD= top level domain

Nombre de Dominio Significado COM Organizaciones comercianles, Microsoft.com, ibm.com EDU Universidades, Instituciones academicas,... GOV Instituciones Gubernamentales MIL Organizaciones militares ORG Organizaciones no comerciales NET Grupos relacionados con la Red INT Organizaciones Internacionales

Delegación de la autoridad (1/2)

La organización que posee un nombre de dominio, es responsable del funcionamiento y mantenimiento de los servidores de nombres. Esta área de influencia se llama zona de autoridad.

La solicitud de registro se realiza a una autoridad competente, por ejemplo InterNIC (http://www.internic.net/) es una autoridad de registro. Para ello es necesario identificar al menos dos DNS. Cada país a su vez también dispone de autoridades de registro.

Otra opción, es contactar con los servicios ofrecidos con un ISP.

La autoridad del dominio TLD “es.” es el ES_NIC que registra los dominios de 2º nivel.

Delegación de la autoridad

En esta zona existe un administrador local que a su vez puede delegar en otros administradores. P.ej, “uv.es.” puede delegar en el Departamento de Informática (“informatica.uv.es.”) para gestionar este dominio inferior, para la asignación de nombres.

Un domino/subdominio (dominio de nivel inferior) no tiene porque corresponder con una red/subred IP, ni tampoco una correspondencia geográfica.

Registro de recursos (RR)

Cada entrada en la tabla de un DNS contiene información, no sólo de las direcciones IP, si no de un registro de recursos, con 5 campos o tuplas=

[Nombre_dominio] [TTL] [Clase] Tipo Dato_Registro(Valor)

Cuando un cliente (resolver)da un nombre de dominio al DNS, lo que recibe son los RR asociados a ese nombre y por tanto la función real del DNS es relacionar los dominios de nombres con los RR.

Normalmente existen muchos RR por dominio.

Registro de recursos (RR)

[Nombre_dominio] [TTL] [Clase] Tipo

Dato_Registro(Valor) Nombre_dominio: puede haber más de un registro por dominio.

Este campo a veces puede omitirse, tomando por defecto el último nombre de domino indicado con anterioridad.

TTL: tiempo de vida para almacenarse, indicando la estabilidad del registro. Información altamente estable tiene un valor grande (86400 seg. o un día), mientras que la volátil recibe un valor pequeño (60 seg.).

Clase : Actualmente sólo se utiliza IN, para información de Internet. Este campo si se omite, se toma el último valor indicado con anterioridad

Dato_Registro(valor) es un número o texto ascii dependiendo del tipo de registro.

Tipo de Registro de recursos (RR) (3/3)

Tipo indica el tipo de registro y los más utilizados son:

Tipo de Registro Descripción SOA Start Of Authority

Inicio de autoridad, identificando el dominio o la zona. Fija una serie de parámetros para esta zona.

NS Name Server

El nombre de dominio se hace corresponder con el nombre de una computadora de confianza para el dominio o servidor de nombres.

A Addres

Dirección IP de un host en 32 bits. Si este tiene varias direcciones IP, multihomed, habrá un registro diferente por cada una de ellas.

CNAME Es un alias que se corresponde con el nombre canónico verdadero. MX Se trata de un intercambiador de correo (Mail eXchanger), es decir, un

dominio dispuesto a aceptar solo correo electrónico. TXT Texto, es una forma de añadir comentarios a la Base de Datos. Por Ej., para

dar la dirección postal del dominio. PTR Apuntador, hace corresponder una dirección IP con el nombre de un sistema.

Usado en archivos dirección-nombre, la inversa del tipo A. HINFO Información del Host, tipo y modelo de computadora. WKS Servicios públicos (Well-Known Services). Puede listar los servicios de las

aplicaciones disponibles en el ordenador.

El árbol de nombres de una organización se compone de una o más zonas. Una zona es una parte contigua del árbol de nombres que se administra como una unidad.

uv

robotica milena cisco glup lab2 lab3 rut1 rut2 rut3 tools

Zonas y dominios

Ejemplo: Zonas y dominios

Una empresa con una central y dos sucursales (delegación A y B). La base de datos raíz de Internet apuntará a los servidores de nombres de la oficina central. Estos servidores responderán directamente a peticiones de nombres que pertenezcan a su zona. Si se solicita un nombre de otra de las zonas, el servidor de la oficina central devolverá los nombres y direcciones de los servidores adecuados.

central.empresa.com

empresa.com

delegación_A.empresa.com delegación_B.empresa.com

Ejemplo: Zonas y dominios

Para muchas organizaciones resulta más sencillo tener en funcionamiento un único grupo de servidores primarios y secundarios en su red interna, incluso aunque los datos se repartan para varias zonas. Resulta completamente aceptable la utilización de un servidor para varias zonas, e incluso, para varios dominios. Los datos de cada zona se almacenarán en un archivo diferente. Cada archivo puede actualizarlo un administrador diferente si es necesario.

La distribución de direcciones IP puede ser cualquiera, incluso de diferentes subredes. Por tratarse de la capa de aplicación, no hay vinculación a nivel de red/subred, ni correspondencia geográfica.

Además, esta gestión de servidores y actualización de direcciones IP, se puede realizar de forma automática vinculando la gestión del DNS con el servidor DHCP, lo que se llama DNS dinámico.

Tipos de servidores

Primarios (Primary Name Servers): Almacenan la información de su zona en una base de datos local. Son responsables de mantener la información actualizada y cualquier cambio debe ser notificado a este servidorSecundarios (Secundary Name Servers): Son aquellos que obtienen los datos de su zona desde otro servidor que tenga autoridad para esa zona. El proceso de copia de la información se denomina transferencia de zona.

Tipos de servidores

Maestros (Master Name Servers): son los que transfieren las zonas a los servidores secundarios. Cuando un servidor secundario arranca busca un servidor maestro y realiza la transferencia de zona. Un servidor maestro para una zona puede ser a la vez un servidor primario o secundario de esa zona. Estos servidores extraen la información desde el servidor primario de la zona. Así se evita que los servidores secundarios sobrecargen al servidor primario con transferencias de zonas.

Tipos de servidores

Locales (Caching-only servers): no tienen autoridad sobre ningún dominio: se limitan a contactar con otros servidores para resolver las peticiones de los clientes DNS. Estos servidores mantienen una memoria caché con las últimas preguntas contestadas. Cada vez que un cliente DNS le formula una pregunta, primero consulta en su memoria caché. Si encuentra la dirección IP solicitada, se la devuelve al cliente; si no, consulta a otros servidores, apuntando la respuesta en su memoria caché y comunicando la respuesta al cliente.

Servidores raíz “.”

Las direcciones IP de los dominios superiores no se incluyen en el DNS porque no son parte del propio dominio.

Para consultar hosts externos se consulta a los servidores raíz, cuyas direcciones IP están presentes en un fichero de configuración del sistema y se cargan en el caché del DNS al iniciar el servidor.

Los servidores raíz proporcionan referencias directas a servidores de los dominios de segundo nivel, como COM, EDU, GOV, etc.

Funciones del cliente DNS

Interrogar al servidor DNSInterpretar las respuestas que pueden ser registros de recursos (RR) o erroresDevolver la información al programa que realiza la petición al cliente DNS

Transmision de datos generalidades

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