Sistemas de comunicación

• Un sistema de comunicación es el conjunto de elemento de hardware y software que permite la comunicación entre estaciones

– Las estaciones están interconectadas entre caminos o enlaces que permiten el envió y/o recepción de información

Elementos de un sistema de comunicación

• Los elementos que integran un sistema de comunicación son:

• Mensaje

• Emisor

• Medio o canal

• Receptor

Sistemas de comunicación

• En general un sistemas de comunicación debe permitir

– Identificar las estaciones que componen una red

– Fragmentación y reconstrucción de la información intercambiada

– Compactación de información

– Establecimiento de conexiones y multiplexación y desmultiplexación de canales

– Control de errores durante la comunicación

– Manejo de congestiones y control de flujo de la información

– Sincronización

– Establecimiento de distintos niveles de prioridad

• Un protocolo de comunicaciones o de red es el conjunto de reglas normalizadas para la representación, señalización, autenticación y detección de errores necesario para enviar información a través de un canal de comunicación

Sistemas de comunicación

¿Qué es una red?

• Una red es un conjunto de elementos que pueden comunicarse entre si.

– Redes Neuronales

– Redes Sociales

– Redes Industriales

– Etc.

• Las redes transmiten datos en varios tipos de ambientes, incluidos hogares, empresas e industrias

Identificar las estaciones que componen una red

• Para identificar las estaciones que componen una red necesitamos

– Nombres: Identificamos el elemento que queremos acceder (Impresora, Servidor de base de datos, Computador de adquisición de datos )

– Direcciones: Nos indicara el punto de red donde se encuentra el dispositivo

– Rutas: Esta indica el camino optimo para llegar a los recursos que queremos acceder

Fragmentación y reconstrucción de la información intercambiada

• La información que se va a enviar no es la misma que el paquete de datos que circula por la red

– El mensaje enviado se fragmenta en paquetes de información mas pequeños para su envió a través del canal de comunicación

– El receptor debe ser capaz de ensamblar la información en base a los paquetes enviados

Compactación de información

• Para hacer la red mas eficaz en el envió y recepción de información.

• Cuando enviamos mensajes muy pequeños podemos juntar todos estos mensajes y un solo paquete de información

Establecimiento de conexiones y multiplexación y desmultiplexación de

canales• Para poder establecer una comunicación que involucre varios mensajes es necesario

establecer una sesión o conexión entre los dispositivos

• Una sesión o conexión mantiene la información sobre el estado de las comunicaciones para permitir la recuperación de la misma si es que existe un error o bien para ordenar la secuencia de mensajes.

• De otro modo, una estación puede tener un único canal de comunicación, pero varias sesiones abiertas, esto obliga a que las sesiones mantengan su conexión mediante multiplexación

• También podemos tener varios canales y solo una sesión, con esto podemos aumentar la capacidad de la conexión. Pero debido a la multiplexación/desmultiplexación debemos tener un control de flujo mas robusto

Control de errores durante la comunicación

• Los sistemas de comunicación deben ser confiables, pero siempre podemos tener perdida de información

– Por esto el sistema siempre debe tener

• Detección

• Corrección

• Recuperación de errores

• Los sistemas siempre pueden cometer errores debido al ruido electromagnético

– Deterioro de información (Error a nivel de bit)

– Perdidas de mensajes

– Duplicación de mensajes

– Mensajes fuera de secuencia

• Podemos controlar estos errores

– Añadiendo información redundante

Manejo de congestiones y control de flujo de la información

• Es un sistema de comunicaciones pueden existir congestiones como las que hay en las carreteras

• En las redes deben existir mecanismos de control de flujo

Sincronización• Para que exista comunicación debe existir sincronización en distintos

niveles:

– Nivel de bit: el receptor debe conocer y ser capaz de determinar el comienzo de un mensaje y duración de cada elemento de señal para leerla en forma correcta

– Nivel de byte: existen muchos sistemas que intercambian información a nivel de bytes (8 bits), aunque varios bytes pueden empaquetarse en un solo mensaje. Para ellos el receptor debe ser capaz de distinguir el comienzo y final de cada byte dentro de un paquete de datos

– Nivel de protocolo: dos entidades que se comunican y mantienen información sobre el estado de la comunicación deben estar sincronizadas al comienzo de la misma o deben poder recuperarla en caso de un error de comunicación

Establecimiento de distintos niveles de prioridad

• Con el fin de establecer jerarquías a la hora de acceder la hora de competir por el acceso de un recurso, se pueden establecer distintos niveles de prioridad.

• Ejemplo. – Las alarmas de un sistema de control, son

prioritarias a la hora de establecer comunicación ya que tendrán menos retardo, también pueden indicar la parada de una aplicación

Topologías de red

• Existen 2 topologias

– Topología Física: la topología física se refiere a la disposición física de los dispositivos

– Topología Lógica: la topología lógica de una red se refiere a las rutas lógicas que las señales utilizan para viajar de un punto de la red a otro; es decir, la forma en que los datos acceden a los medios de la red y transmiten paquetes por ella

Topologías Fisicas

Una red en bus es aquella topología que se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Topologías Fisicas

Una red en anillo es una topología de red en la que cada estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de traductor,

Topologías Fisicas

Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información. Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo

Topologías Fisicas

La topología de red mallada es una topología de red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por distintos caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

Topologías lógicas

• La topología lógica de una red se refiere a las rutas lógicas que las señales utilizan para viajar de un punto de la red a otro– Las topologías lógicas pueden ser igual a las físicas -> red de bus