Tabla 1: Variante de asignación de símbolos según la recomendación T50 UIT-T
De igual forma a través de los puertos o de los adaptadores de red se efectúa un proceso análogo con otras configuraciones externas. El propósito de la asignatura está dedicado a estudiar las diferentes formas de efectuar este último proceso de transmisión de información.
Para la operación del sistema de la figura en el procesamiento de información alfanumérica es indispensable definir la o las formas de representar dicha información en forma binaria. Esto se hace con la definición de códigos o alfabetos en los que establece una correlación biunívoca entre dichos símbolos y un código binario. Esta correlación define de hecho el código. A manera de ejemplo, se pueden destacar los siguientes:
1. Código Morse
2. Código ASCII
- Alfabeto Internacional de Referencia [recom T50 ITU) (ANTERIORMENTE ALFABETO INTERNACIONAL N.° 5 o IA5)
A manera de ejemplo, en la Tabla 1 se muestra a continuación una de las variantes de asignación de símbolos prevista en la recomendación T50 de la UIT-T.
Lista por orden alfabético de las abreviaturas contenidas en la Recomendación T50 UIT-T y mostradas en el cuadro 1
ACK Acuse de recibo (acknowledge)
BEL Timbre (bell)
BS Retroceso de un espacio (backspace)
CAN Anulación (cancel)
CR Retroceso del carro (carriage return)
DC1 Control de dispositivo uno (device control one)
DC2 Control de dispositivo dos (device control two)
DC3 Control de dispositivo tres (device control three)
DC4 Control de dispositivo cuatro (device control four)
DEL SUPRESIÓN (DELETE)
DEL Supresión (delete)
DLE Escape de enlace de datos (data link escape)
EM Fin del medio físico (end of medium)
ENQ Pregunta (enquiry)
EOT Fin de transmisión (end of transmission)
ESC Escape (escape)
ETB Fin del bloque de transmisión (end of transmission block)
ETX Fin del texto (end of text)
FF Página siguiente (form feed)
FS Separador de fichero (file separator)
GS Separador de grupo (group separator)
HT Tabulación horizontal (horizontal tabulation)
IA5 Alfabeto internacional N.° 5 (International Alphabet No. 5)
IRA Alfabeto internacional de referencia (international reference alphabet)
IRV Versión internacional de referencia (international reference version)
IS1 Separador de información uno (information separator one)
IS2 Separador de información dos (information separator two)
IS3 Separador de información tres (information separator three)
IS4 Separador de información cuatro (information separator four)
LF Cambio de renglón (line feed)
NAK Acuse de recibo negativo (negative acknowledge)
NUL Nulo (null)
RS Separador de registro (record separator)
SI En código (shift-in)
SO Fuera de código (shift-out)
SOH Comienzo de encabezamiento (start of heading)
SP ESPACIO (SPACE)
STX Comienzo de texto (start of text)
SUB Carácter de sustitución (substitute character)
SYN Reposo síncrono (synchronous idle)
US Separador de unidad (unit separator)
VT Tabulación vertical (vertical tabulation)
3. MODELO DE REFERENCIA OSI
La arquitectura de una Red está compuesta por elementos que existen en la misma (tarjetas, cables, etc.), como funcionan ellos y que forma toman es decir, abarca desde la circuitería con sus controles de enlace, topología y protocolos.
Un protocolo define como los componentes de una red establecen comunicación, intercambian datos y finalizan su comunicación.
Las redes modernas utilizan el concepto de protocolos estructurados o por capas, de manera que se reduce la complejidad, facilitando la interacción de niveles semejantes entre nodos de la red y logrando que los cambios que se realicen en un determinado nivel, no afecte a los demás niveles.
En los inicios las reglas que permitían la comunicación eran sencillas, constituidas por una estructura de un solo nivel. A medida que las tareas que se les fue adicionando a las comunicaciones por redes eran más complejas, así como el crecimiento diverso de los componentes; la aparición de programas para lograr la comunicación cada vez más diversos y complejos; provocó sin lugar a dudas la necesidad de Normalizar todas las reglas que garantizan la comunicación entre dos computadoras.
Existen diferentes Organizaciones que se han dedicado a la creación y mantenimiento de los estándares, entre otras: ISO (American National Standard), ANSI (American National Standard Institute), SNA (System Network Architecture), esta última utilizada por IBM. Cada una de estas Organizaciones estructuran su Arquitectura dándole una funcionalidad particular (atómica) a cada nivel. En este trabajo referimos a la ISO específicamente al comité que se encargó de establecer los protocolos de interconexión de sistemas abiertos OSI (Open System Interconection).
El comité Técnico 97 de ISO formó su subcomite (SC16) en 1977 para desarrollar normas para un modelo de interconexión de sistemas abiertos y el intercambio de información entre sistemas distribuidos. La idea del modelo OSI es proporcionar protocolos para conectar entre si productos de fabricantes distintos. La figura 2 muestra los 7 niveles del modelo OSI.
Cada nivel contiene unidades funcionales que intercambian datos con unidades funcionales del mismo nivel situados en otros puntos de la red.
Normalmente cada nivel (excepto el inferior) añade información de cabecera a los datos que recibe del nivel superior. Es importante señalar que cada nivel tiene una funcionalidad atómica, caracterizándose por un alto grado de cohesión interna.
A continuación explicaremos la función de cada nivel del modelo OSI.
Figura 2: Modelo de Referencia OSI
3.1 NIVEL FÍSICO
Se relaciona con la transmisión de bit. Los estándares especifican niveles de señal, conectores de cable y el cable. Este nivel proporciona el soporte de transmisión de bit necesario para la comunicación entre las unidades funcionales de enlace de datos. Su objetivo es activar, mantener y desactivar la conexiones físicas entre el equipo terminal de datos y el equipo terminal de circuito de datos. Las normalizaciones del nivel físico se han venido utilizando durante años, estableciéndose la X.21, la RS232-C y la RS449 entre otras.
3.2 NIVEL DE ENLACE DE DATOS.
Como son inevitables ciertos errores en el sistema, debe existir un método que se encargue de detectar los errores que contiene el mensaje recibido. Por otro lado, el sistema de comunicaciones debe permitir enviar los datos a otros puntos; mientras el emisor debe tener la seguridad de que los datos serán recibidos sin errores. Ambos puntos, receptor y emisor, deben mantener una coordinación completa permitiéndole al receptor, en caso de sufrir algún percance con los datos enviados, para que se notifique al emisor para que reenvíe el mensaje que tuvo error. Ambos puntos deben conocer la identificación y secuenciamiento de los mensajes. Todos estas cuestiones deben ser resueltas por el control de enlace.
Este nivel proporcionará las siguientes funciones: Sincronización del emisor y el receptor; Control del envío y recepción de datos; Detección y recuperación de los errores de transmisión ocurridos entre los puntos; Mantenimiento de las condiciones de los enlaces.
3.3 NIVEL DE RED.
Este nivel establece como se va a transmitir cada unidad de información es decir como se va a establecer la conmutación entre los puntos que se van a comunicar. Son tres las posibles formas de establecer conmutación entre dos puntos: Conmutación de Circuitos, Conmutación de Mensajes y Conmutación de paquetes.
El enrutamiento constituye una función de esta capa.
Las tareas de control de congestión de la red constituye otra de las funciones, así como las acciones para evitarlas.
Una de las funciones más importantes de este nivel es el de independizar a los niveles superiores de los frecuentes cambios de las capas de enlace y física.
3.4 NIVEL DE TRANSPORTE.
Concerniente a la confiabilidad extremo a< extremo (detección de error y recuperación de la información) y localización de direcciones lógicas para los dispositivos del usuario final.
Las principales funciones de este nivel se pueden describir como sigue:
- Conversión de direcciones de transporte a direcciones de red.
- Multiplexación de las conexiones a nivel de transporte en conexiones a nivel de red para aumentar la capacidad de usuario a través del nivel.
- Detección de errores y control de calidad de servicio.
- Recuperación de errores.
- Segmentación.
- Control de flujo de las conexiones individuales del nivel de transporte hacia los niveles de red y de sesión.
- Acelerar la transferencia de datos.
ISO ha adoptado cinco clases para el nivel de transporte, las cuales facilitan las diferentes funciones de las unidades funcionales de niveles inferiores y están basadas principalmente en el grado de verificación y recuperación de errores que proporcionan los niveles inferiores. La de nivel 0 es la que brinda una mínima capacidad de recuperar errores, mientras que las de niveles superiores aportan una mayor capacidad de recuperación.
3.5 NIVEL DE SESIÓN.
Empieza y termina la sesión de la comunicación, transfiere al usuario de una tarea a otra y proporciona recuperación de los problemas de comunicación (recomienzo) sin perder datos. El objetivo de este nivel es permitir que las unidades funcionales del nivel de presentación puedan organizar y sincronizar su dialogo y gestionar el intercambio de datos. Este nivel proporciona los siguientes servicios.
- El servicio de cuarentena permite al nivel de presentación emisor evitar que una o mas unidades de datos lleguen al nivel de presentación receptor hasta que la unidad funcional emisora libere los datos. El nivel de sesión ignorará los datos si así se requiere, permaneciendo la unidad funcional receptora ajena a estas acciones.
- El intercambio de datos normal y acelerado proporciona métodos que permiten establecer prioridades en el trafico de datos.
- Recuperación de errores e informes.
3.6 NIVEL DE PRESENTACIÓN
Convierte los datos en sintaxis apropiada para los dispositivos de pantalla (caracteres establecidos y graficas) y codifica/decodifica datos comprimidos. Entre las funciones de este nivel tiene la traducción de alfabetos y conjuntos de caracteres, así como el ajuste de la sintaxis y el formato. Este nivel deberá permitir que distintos tipos de terminales soporten diferentes aplicaciones. Otro aspecto que deberá resolver este nivel es la conversión de ficheros, comunicación de ficheros y formateo de ficheros.
3.7 NIVEL DE APLICACIÓN.
Este nivel básicamente ofrece a una aplicación de usuario o una persona que este ante una terminal los medios necesarios para acceder a los nivel inferiores de forma transparente. Se reconocen tres categorías de elementos de servicio en el nivel de aplicación: Proveedor de servicios a niveles inferiores independientes de la naturaleza de la aplicación del usuario; Soportador de transferencia de datos tales como accesos a base de datos; Proveedor de servicios para satisfacer aplicaciones especificas tales como las tarjetas de crédito y los puntos de venta.
Para analizar las características del nivel físico del modelo OSI es indispensable considerar las características del canal de salida de datos del puerto de salida del equipo emisor de datos conocido normalmente como Equipo Terminal de Datos (DTE) y las del canal de entrada de datos del puerto de entrada de datos del equipo receptor de datos denominado normalmente Equipo de Terminación del Circuito de Datos(DCE). Este equipo puede incluso constituir el equipo de comunicación de datos o una parte de él.
En la figura 3 se muestra el diagrama de bloques de un sistema de comunicaciones por computadora. Observe que la interfaz DTE/DCE se destaca en dicha figura.
Figura 3: diagrama de un sistema de comunicaciones por computadora
Diversas organizaciones de referencia internacionales establecen, con el fin de lograr compatibilizar la operación de los equipos de diferentes fabricantes, normalizaciones funcionales y eléctricas de la interfaz existente entre el DTE y el DCE. Ejemplos muy populares de la misma son para la UIT-T la V24, V28, la V10, V11, la X21, etc. Además existen la RS232C, RS422, RS423, RS449, RS485 etc. A continuación se presentarán algunas de las más importantes.
Lista de definiciones para los circuitos de enlace entre el equipo terminal de datos y el equipo de terminación del circuito de datos
(La Recomendación UIT-T V.24 ha sido revisada por la Comisión de Estudio 14 (1993-1996) del UIT-T y fue aprobada por la CMNT (Ginebra, 9-18 octubre de 1996).)
Esta recomendación pertenece a la SERIE V: COMUNICACIÓN DE DATOS POR LA RED TELEFÓNICA. La misma establece las Interfaces y módems para la banda vocal sobre la red.
El contenido básico de las recomendaciones de la serie aparece reflejado en la tabla 2.
COMUNICACIÓN DE DATOS POR LA RED TELEFÓNICA
Tabla 2: RECOMENDACIONES DE LA SERIE V DEL UIT-T:
La Recomendación V24 se aplica a los circuitos de interconexión, llamados circuitos de enlace de la interfaz entre el equipo terminal de datos (DTE, data terminal equipment) y el equipo de terminación del circuito de datos (DCE, data circuit-terminating equipment) para la transferencia de datos binarios, señales de control y de temporización y señales analógicas, según proceda. También se aplica a ambos lados del equipo intermedio separado que se puede insertar entre esas dos clases de equipo (véase la Figura 4).
Sin equipo intermedio, las selecciones Ay B son idénticas. La selección C puede ser específicamente para llamada automática.
Figura 4: Estructura general del equipo.
Las características eléctricas de los circuitos de enlace se especifican en las Recomendaciones apropiadas sobre las características eléctricas, o, en ciertos casos especiales, en Recomendaciones sobre los DCE.
Para todo equipo, se hará una selección apropiada de los circuitos de enlace definidos en la Recomendación.
Los circuitos de enlace que han de utilizarse en la práctica en un determinado DCE son los que se indican en la Recomendación pertinente al equipo considerado.
El DCE puede comprender convertidores de señales, generadores de temporización, regeneradores de impulsos y dispositivos de control, junto con equipo con otras funciones como protección contra errores o llamada y respuesta automáticas. Algunos de estos equipos pueden ser equipos intermedios separados o situados en el DTE.
Los circuitos de enlace definidos en la Recomendación son aplicables, por ejemplo en:
a) las comunicaciones de datos síncronas y asíncronas;
b) la transmisión de datos por líneas arrendadas, con explotación a dos o a cuatro hilos, punto a punto o multipunto;
c) la transmisión de datos por la red con conmutación, a dos o a cuatro hilos;
- los cables cortos de interconexión entre el DTE y el DCE. En la cláusula 2 se da una explicación sobre los cables cortos.
Puede también utilizarse una interfaz de DTE conforme a la Recomendación para asegurar la conexión con una red pública de datos (RPD). Para estos casos podrán recogerse en las Recomendaciones de la serie X informaciones adicionales sobre la realización de los circuitos de enlace y las necesidades operacionales.
La interfaz entre el DTE y el DCE se halla en un conector, que es el punto de enlace entre estas dos clases de equipos. Se pueden utilizar conectores separados para los circuitos de enlace asociados con el equipo conversor de señales u otro similar y con el equipo de llamada automática paralelo. Con relación a las características mecánicas de la interfaz se pueden consultar las publicaciones ISO 2110 o ISO 4902, según proceda.
Los conectores no tienen necesariamente que estar unidos físicamente al DCE, sino que se pueden instalar en posición fija cerca del DTE.
Normalmente, con el DTE se suministran uno o varios cables de interconexión. Se recomienda el empleo de cables cortos, cuya longitud esté limitada únicamente por la capacidad de la carga y otras características eléctricas especificadas en la Recomendación pertinente sobre las características eléctricas.
Definición de los circuitos de enlace de la
Serie 100 de la recomendación V24
La tabla 1 contiene una lista de estos circuitos de enlace.
Circuito 102 ? Tierra de señalización o retorno común
Este conductor establece el retorno común de la señal para circuitos de enlace asimétricos con características eléctricas conformes con la Recomendación V.28, y el potencial de referencia en corriente continua para los circuitos de enlace definidos en las Recomendaciones V.10 y V.11.
En el DTE, este circuito debe terminar en un solo punto que pueda conectarse a la tierra de protección por medio de una pletina. Esta pletina se puede conectar o retirar durante la instalación de acuerdo con la reglamentación de seguridad vigente o para reducir al mínimo la introducción de ruido en los circuitos eléctricos. Debe tenerse cuidado de evitar que se cierren bucles a través de tierra por los que circulen corrientes elevadas.
Circuito 102a ? Retorno común del DTE
Este conductor se conecta al retorno común del circuito del DTE y se usa como potencial de referencia para los receptores del DCE provistos de circuitos de enlace asimétricos del tipo V.10.
Circuito 102b ? Retorno común del DCE
Este conductor se conecta al retorno común del circuito del DCE y se usa como potencial de referencia para los receptores del DTE provistos de circuitos de enlace asimétricos del tipo Rec. V.10.
Este conductor establece el retorno común de la señal para circuitos de enlace de corriente simple controlados por cierre de contacto, con características eléctricas conformes a la Recomendación V.31, en los casos en que se utiliza un retorno común.
Dentro del equipo que contiene la fuente de señales del circuito de enlace, este conductor deberá estar aislado de la tierra de señalización y de la tierra de protección independientemente de que esté ubicado dentro del DCE o del DTE.
Circuito 103 ? Transmisión de datos
Sentido: Hacia el DCE
Las señales de datos procedentes del DTE:
1) que se han de transmitir por el canal de datos a una o más estaciones de datos distantes;
2) que se han de pasar al DCE para pruebas de mantenimiento bajo el control del DTE; o
3) que son necesarias para la programación o el control de los DCE de llamada automática serie,
se transfieren hacia el DCE por este circuito.
Circuito 104 ? Recepción de datos
Sentido: Desde DCE
Las señales de datos generadas por el DCE se transfieren hacia el DTE por este circuito.
1) en respuesta a las señales de línea recibidas de una estación distante;
2) en respuesta a las señales de prueba de mantenimiento del DTE; o
3) en respuesta a (o como un eco de) señales de programación o de control del DTE, cuando se ha instalado en el DCE la facilidad de llamada automática serie,
Circuito 105 ? Petición de transmitir
Sentido: Hacia el DCE
Las señales transmitidas por este circuito controlan la función de transmisión por el canal de datos del DCE.
El estado CERRADO hace que el DCE pase al modo de transmisión por el canal de datos.
El estado ABIERTO hace que el DCE pase al modo de no transmisión por el canal de datos, una vez que se han transmitido todos los datos transferidos por el circuito 103.
Circuito 106 ? Preparado para transmitir
Sentido: Desde DCE
Las señales transmitidas por este circuito indican si el DCE está preparado para aceptar señales de datos para su transmisión por el canal de datos o con fines de prueba de mantenimiento bajo el control del DTE.
El estado CERRADO indica que el DCE está preparado para aceptar señales de datos procedentes del DTE.
El estado ABIERTO indica que el DCE no está preparado para aceptar señales de datos procedentes del DTE.
Circuito 107 ? Aparato de datos preparado
Sentido: Desde DCE
Las señales transmitidas por este circuito indican si el DCE está preparado para funcionar.
El estado CERRADO, cuando el circuito 142 está en estado ABIERTO o no existe, indica que el convertidor de señales o equipo similar está conectado a la línea y que el DCE está preparado para intercambiar otras señales de control con el DTE con el fin de iniciar la transferencia de datos.
El estado CERRADO combinado con el estado CERRADO del circuito 142, indica que el DCE está preparado para intercambiar señales de datos con el DTE para pruebas de mantenimiento.
El estado ABIERTO, combinado con el estado CERRADO del circuito 106, indica que el DCE está preparado para intercambiar señales de datos asociadas con la programación o el control de los DCE de llamada automática serie.
El estado ABIERTO, combinado con el estado ABIERTO del circuito 106, indica:
1) que el DCE no está preparado para funcionar en la fase de transferencia de datos;
2) que el DCE ha detectado una condición de avería (que puede depender de la red o del DCE) que ha durado más de un cierto periodo de tiempo fijo, dependiendo dicho periodo de tiempo de la red o,
3) que en funcionamiento con red conmutada, se ha detectado una indicación de desconexión procedente de la estación distante o de la red.
El estado de ABIERTO, junto con el estado de CERRADO en el circuito 142, indica que el DCE interviene en pruebas procedentes de la red o de la estación distante.
Circuito 108/1 ? Conecte el aparato de datos a la línea
Sentido: Hacia el DCE
Las señales transmitidas por este circuito controlan la conexión o desconexión a la línea el equipo conversor de señales u otro similar.
Una transición del estado ABIERTO al estado CERRADO en este circuito provoca que el DCE conecte el conversor de señales o un equipo similar a la línea.
Una transición del estado ABIERTO al estado CERRADO en este circuito puede utilizarse también para iniciar una operación de llamada directa para los DCE de llamada automática.
El estado CERRADO en este circuito mantendrá la conexión pero no evitará la activación de las funciones de desconexión incorporadas de forma opcional en el DCE. Como ejemplos de funciones de desconexión pueden citarse, entre otras, las siguientes:
? pérdida de señal de línea (en la red telefónica conmutada);
? realización de una facilidad de retrollamada;
? activación de un botón pulsador en el DCE.
El estado ABIERTO de este circuito, salvo en los casos indicados a continuación, hace que el DCE desconecte de la línea el equipo conversor de señales u otro similar, una vez completada la transmisión a la línea de todos los datos previamente transferidos por el circuito 103 y/o el circuito 118. En el caso en que se realice una función intermedia en el DCE, éste puede retrasar la desconexión del conversor de señales de la línea hasta que se satisfagan los requisitos del protocolo de la función intermedia (por ejemplo, se ha recibido acuse de recibo de los datos principales o ha transcurrido una temporización).
El estado ABIERTO de este circuito puede utilizarse también para indicar al DCE que aborte o cancele una operación de llamada directa (véase la Recomendación V.25 bis).
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