Capas superiores del modelo OSI (página 2)

4.6.1. FDDI. La Interfaz de datos distribuida de fibra (Fiber Distribuited Data Interface, FDDI) es un estandar de cable de fibra optica desarrollado por el comite X3T9.5 del American National Standards Institute (ANSI). Trabaja a 100 Mb/seg. y utiliza una topologia en anillo doble. FDDI se esta implementando como backbone en redes a nivel de campus y de empresas. Los anillos dobles en sentidos opuestos ofrecen redundancia. Si falla un anillos, el se reconfigura , como se muestra en la figura 4.6, de modo que se puede seguir aceptando trafico en la red hasta que se corrija el error. 4.6.2. ATM. ATM (Asynchronous Transfer Mode, Modo de transferencia asincrona) es una tecnologia de comunicacion de datos de conmutacion de paquetes de banda ancha diseñada para combinar las caracteristicas de los multiplexores por division de tiempo con retardo dependiente (ATD) y redes locales de retardo variable. Los multiplexores por division de tiempo es un metodo para combinar señales separadas en una unica transmision de alta velocidad. Con ATM se transmiten cerdas provenientes de muchas fuentes. Pueden mezclarse, pero cada una tiene su direccion de destino especifica, en la multiplexion por division de tiempo las señales llegan en orden en intervalos de tiempo regulares. En otras palabras, todas las celdas son del mismo tamaño, tanto en byte como en tiempo. El retardo variable es habitual en las redes locales, debido a que cada metodo de red puede utilizar un tamaño de paquete distinto. ATM divide los paquetes largos para adaptarlos a su tamaño de celda y los envia por el canal de datos ; esto son reensamblados en el otro extremo.

Figura 4.6.FDDI se reconfigura automaticamente en un anillo normal cuando falla un enlace.

1.RDSI DE BANDA ANCHA (ATM) La RDSI de banda ancha ( RDSI-BA ) es el resultado de la evolución de la RDSI ( conocida ahora como RDSI de banda estrecha ) para soportar mayores velocidades y posibilitar servicios avanzados como la transmisión de vídeo.

Fue en 1988 cuando el CCITT ( Comité de Consulta Internacional en Telegrafía y Telefonía ) aprobó la primera recomendación para la RDSI-BA ( I.121 ). En ella se define RDSI-BA como " un servicio que requiere canales de transmisión capaces de soportar velocidades mayores que la velocidad primaria ". Se definió ATM ( Modo de Transferencia Asíncrono ) como la tecnología de conmutación que utilizaría RDSI-BA y 155 Mbps la velocidad que debía soportar. A pesar de las diferencias entre RDSI-BA y RDSI-BE, ambas mantienen muchos puntos en común, ya que la RDSI-BA es la evolución hacia la alta velocidad de la RDSI-BE. Alguno de estos puntos en común son ? El modelo de referencia para la configuración es similar, ya que RDSI-BA asumió con algunas modificaciones el de RDSI-BE.

? Ambas son de naturaleza conmutada y con conexión, utilizando un protocolo de señalización similar.

1.1.ARQUITECTURA DE RDSI-BA (ATM) Para reunir los requisitos para vídeo de alta resolución, se necesitan velocidades de unos 150 Mbps. Además para poder ofrecer uno o más servicios interactivos y distribuidos se necesita una velocidad de línea de abonado de unos 600 Mbps. La única tecnología que permite estas velocidades es la fibra óptica. Por tanto la introducción de la RDSI-BA depende del ritmo de introducción del bucle de abonado de fibra. El dispositivo de conmutación debe soportar un amplio rango de velocidades diferentes y de parámetros de tráfico. Por eso se utiliza una tecnología de conmutación de paquetes rápidos que admite fácilmente el protocolo ATM.

Arquitectura funcional En la siguiente figura vemos la arquitectura funcional de RDSI-BA:

RDSI-BA debe dar soporte a todos los servicios de transmisión a 64 Kbps que son admitidos por RDSI-BE para facilitar la conexión de RDSI-BE a RDSI-BA.

También observamos como el control de RDSI-BA se basa en señalización de canal común. Se usa un SS7 mejorado para admitir capacidades suplementarias de red de mayor velocidad.

En cuanto al protocolo de señalización, dos son los organismos que han definido estándares utilizados en ATM. El ITU-T ( antiguo CCITT ) definió el estándar Q.2391, versión mejorada del Q.391 utilizado en RDSI-BE. Por otro lado, el ATM FORUM ( asociación de fabricantes ) propuso la señalización UNI 3.0, basado precisamente en el Q.2391, que permite la interoperatividad entre distintos fabricantes.

Las diferencias entre Q.391 y Q.2391 son ? En Q.2391 no existe un canal común para la señalización ( canal D ), sino un canal virtual independiente para cada terminal.

? En vez de negociar el acceso a un canal B, se negocia una conexión de canal virtual entre extremos de la comunicación.

1.2.CONFIGURACIÓN DE REFERENCIA Es básicamente la misma que la de RDSI-BE. Se utilizaron los mismos grupos funcionales añadiéndoles el prefijo B- para diferenciarlos. Con los puntos de referencia ocurre lo mismo, son iguales pero con el subíndice B.

Grupos funcionales –B-NT1: Encargado de mantener las funciones de bajo nivel que conectan, mediante una línea física punto a punto, la red pública con los servicios de usuario. Es trasparente a los protocolos de señalización y al tráfico transportado.

-B-NT2:Realiza las funciones de adaptación a los diferentes medios y topologías. Son funciones suyas la señalización, adaptación y la multiplexación /demultiplexación de celdas.

-B-TE1: Es un equipo de usuario que soporta las interfaces y los protocolos definidos para RDSI-BA. Se conecta a los punto SB y TB.

-B-TE2: Es un equipo de usuario con una interfaz no estandarizada por la RDSI-BA. Se conecta al punto RB.

-B-TA: Adaptador que permite a los terminales.

B-TE2 conectarse a una RDSI-BA.

Puntos de referencia Son los mismos que los de RDSI-BE con el subíndice B, aunque sólo se estandarizaron SB y TB. El punto RB se puede considerar dentro de este conjunto y permite conectar los dispositivos que acceden a través de los adaptadores de terminal de banda ancha ( B-TA ).

1.3.ESTRUCTURA DE LA TRANSMISIÓN En términos de velocidades disponibles para abonados, se definen tres servicios de transmisión ? Servicio Full-duplex a 155´52 Mbps.

? Servicio asimétrico: Abonado-red a 155´52 Mbps y Red-abonado a 622´08 Mbps.

? Servicio Full-duplex a 622´08 Mbps.

La velocidad de 155´52 Mbps puede ya admitir todos los servicios de RDSI-BA. A esta velocidad se pueden incluir uno o varios canales de vídeo, por tanto, el servicio full-duplex a 155´52 Mbps será el servicio RDSI-BA más usado. La velocidad de 622´08 Mbps se necesita para gestionar la distribución de vídeo múltiple ( Videoconferencias simultáneas múltiples ). El abonado que quiera acceder a estos servicios utilizará el servicio asimétrico, dejando el servicio full-duplex a 622´08 Mbps para los suministradores de distribución de vídeo.

1.4.PROTOCOLO El hecho de utilizar ATM en RDSI-BA marca la diferencia en los protocolos de RDSI-BA y RDSI-BE. En efecto, aunque RDSI-BA debe admitir aplicaciones en modo de circuito, estas se realizarán sobre un mecanismo de transporte basado en paquetes, por tanto, podemos decir que RDSI será una red de conmutación de paquetes ya que contiene servicios de banda ancha. El modelo de referencia de protocolo se muestra en la figura siguiente:

Se observa como se distinguen tres planos separados Plano de usuario: Proporciona al usuario transferencia de información, contemplando el control de flujo y control de errores.Plano de control: Realiza control de llamadas y control de conexión (establecimiento, liberación, etc…).Plano de gestión: Coordinan todos los planos y controla los recursos que residen en sus entidades de protocolo.

Estos planos se dividen en capas, como muestra la figura anterior, y estas capas se dividen a su vez en subcapas. En la tabla siguiente se contemplan las subcapas existentes y se indican las funciones que realizan cada una de ellas.

2.INTERCONEXIONES RDSI-BERDSI-BA Como cualquier red que desee tener aceptación en la industria, un objetivo prioritario es la interconexión con las redes existentes. El caso de la RDSI-BA y su relación con su predecesora, la RDSI-BE, no va a ser una excepción: cuando la RDSI-BA esté comercialmente disponible como servicio público, la RDSI-BE dispondrá de una base instalada considerable y unas infraestructuras relativamente recientes.

Fig. 1: Efectos de la aplicación de la RDSI en banda ancha comparada con la banda estrecha Las interconexiones se realizarán, en principio, con gateways entre las dos redes conectadas en cualesquiera de los grupos funcionales LE o TE del modelo de configuración de referencia. La interconexión estará limitada a las facilidades que ambas tengan en común. Por ejemplo, supongamos una conferencia entre un videoteléfono de alta definición conectado a RDSI-BA y un videoteléfono de la RDSI-BE. Es evidente que la resolución de la conexión será la de la RDSI-BE.

1.EL CAMINO DE LA DIGITALIZACIÓN Desde que A. Graham Bell descubriera el teléfono, las redes analógicas han dominado el panorama de las comunicaciones durante más de un siglo y han resultado adecuadas para la transmisión de voz a través de las redes telefónicas o de imágenes en movimiento mediante la difusión de las señales de TV. Sin embargo, este tipo de redes resultaron inapropiadas para transmitir datos cuando aparecieron los primeros ordenadores digitales, ya que la naturaleza íntima de estas señales no coincidía con la de las redes de comunicaciones existentes. Este requerimiento empujó al desarrollo de los módems (laboratorios Bell, 1958) para realizar la transformación analógico-digital y poder utilizar las redes telefónicas existentes para conectar equipos digitales. Pero la tecnología digital hoy en día ya no sólo se utiliza para transmitir datos informáticos, sino que también ha sido adoptada para la transmisión de voz e incluso de vídeo gracias a las posibilidades que ofrece y a la mayor calidad obtenida.

A causa de las ventajas que ofrecen las tecnologías digitales frente a sus equivalentes analógicas, las tres últimas décadas han estado marcadas por la progresiva digitalización de las redes de comunicaciones que, sucesivamente, han ido sustituyendo tramos enteros de la red analógica: primero fueron los troncales, luego los conmutadores, y finalmente, han sido los bucles de abonado hasta llegar a ser finalmente redes totalmente digitales.

Fig. 1: Las redes telefónicas han ido evolucionando hacia la progresiva digitalización de sus infraestructuras, comenzado por los centros de conmutación y las arterias principales, hasta finalizar con la digitalización del bucle de abonado. 1.1.REDES ANALÓGICAS Las redes analógicas puras, a pesar de su uso extensivo durante casi un siglo, presentan dos graves inconvenientes intrínsecos a su misma naturaleza. Por un lado, el ruido que inevitablemente se introduce y que resulta prácticamente imposible de eliminar y, por otro, las dificultades para el almacenamiento, la reproducción fidedigna y análisis de las señales transmitidas. La combinación de ambos problemas impide dar servicios como el routing y limita la detección de errores, imprescindibles para la transmisión de datos.

Otro inconveniente es el de la multiplexión que resulta excesivamente compleja cuando se han de conmutar por separado varios canales. En una red telefónica analógica los canales de comunicación llegan a las centrales donde las señales son moduladas y transmitidas utilizando técnicas de multiplexión por división en frecuencia (FDM). Los canales de comunicación pasan por varios centros de conmutación, donde necesariamente la señal ha de ser demultiplexada y demodulada antes de ser reenviada hacia su destino a través de la arteria adecuada, donde es nuevamente modulada y multiplexada.

1.2.LA DIGITALIZACIÓN Desde que se realizaron los primeros ensayos, las tecnologías digitales demostraron ser más sólidas que sus equivalentes analógicas, simplemente porque resultaban más fáciles de manipular y almacenar; no obstante, el coste de los primeros equipos limitó su instalación a gran escala, quedando reducido su uso a unos pocos sectores. El concepto de telefonía digital ya fue desarrollado en los años treinta y cuarenta, y las primeras implementaciones datan de los años cincuenta. Desde entonces, la evolución hacia la digitalización ha utilizado dos fundamentos tecnológicos:

? La conmutación digital ? La transmisión digital AT&T fue la primera operadora que introdujo, en 1962, la transmisión digital y Western Electric la primera que introdujo la conmutación digital en 1976. Cuando la transmisión y la conmutación son digitales, los conmutadores basados en multiplexión por división de tiempo (TDM) pueden extraer señales individuales sin necesidad de decodificarlas, ni tampoco son necesarios los multiplexores pues el mismo conmutador realiza esta función.

La utilidad de los nodos digitales, que integran en una sola operación conmutación y transmisión, dio lugar a las denominadas Integrated Digital Network (IDN) o redes totalmente digitales de extremo a extremo. Si a estas redes les añadimos unos estándares universales de acceso, empezaremos a estar muy cerca de lo que se conoce como Integrated Services Digital Network (ISDN) .

1.RDSI: EL ESTANDAR UNIVERSAL RDSI (o bien ISDN en inglés) es un concepto ligado al de una red totalmente digital que, utilizando unos estándares universales de acceso, permite la conexión de una amplia gama de terminales como teléfonos, ordenadores, centrales PBX, etc., a los que la red proporciona una gran variedad de servicios entre los que se incluyen voz, datos e imágenes.

Siendo rigurosos, cabría matizar la anterior definición diciendo que los estándares no son tan universales como hubiera sido deseable, existiendo serias diferencias entre EEUU, Japón y Europa. También podría considerarse la terna "voz, datos e imágenes" como poco significativa (a pesar de haberse convertido en un tópico), ya que al tratarse de una red digital de paquetes y de circuitos poco importa el origen de la información codificada, y la lista podría ampliarse indefinidamente con texto, Hi-Fi, gráficos, etc.

Es decir, la RDSI se presenta como la bandera de las redes RDI, aunque su oferta es diferente · Audio de 7 kHz de ancho de banda, en vez de los 3.1 kHz de la red telefónica actual.

· Canales digitales de 64 kbps de velocidad en vez de las que se alcanzan utilizando módems que difícilmente llegan a los 40 kbps.

· Mayor funcionalidad y servicios gracias al canal común de señalización.

· Un único y estandarizado método de acceso que da paso a toda una red de área extensa, con posibilidad de transferir información tanto en modo circuito como en modo paquete.

Fig. 1: La RDSI-BE integra redes de circuitos y redes de paquetes permitiendo el soporte eficiente de voz, datos e imágenes en baja definición. 1.1.LA RDSI DE BANDA ESTRECHA (RDSI-BE) Las comunicaciones hoy en día se configuran como un conjunto de redes separadas:

· Red X.25 para datos.

· Redes de conmutación de circuitos para voz y datos.

· Redes para transmisión de la señal de TV.

· Redes de área local (LAN).

· Redes metropolitanas (MAN).

· etc.

Es evidente que no existe una red universal donde podamos conectar indistintamente el teléfono, los terminales X.25, ni por supuesto un receptor de TV. Cada uno de estos disposi-tivos requiere un tipo específico de servicio, contratado, instalado y gestionado por separado. La RDSI pretende ser la gran integradora de los servicios que hasta ahora proporcionaban las compañías telefónicas: desde la red conmutada para voz, redes de paquetes, hasta los enlaces digitales punto a punto, pasando por la mayoría de redes especializadas en dar un solo servicio. La integración de las LAN y circuitos de TV quedan como objetivo para una futura RDSI en banda ancha. En principio, la RDSI convivirá y permitirá la conectividad con el resto de redes públicas, aunque éstas progresivamente irán siendo integradas o sustituídas por la RDSI hasta llegar a constituirse en red única.

Para permitir la interconexión de los terminales actuales, que no soportan de forma nativa protocolos RDSI, se han diseñado los denominados Adaptadores de Terminal (TA). Los TA garantizan de esta forma la conexión de la mayoría de recursos de comunicaciones existentes sin necesidad de cambios notables.

Especial énfasis están poniendo las compañías operadoras en captar el máximo número de usuarios en datos, ya que es el sector de mayor crecimiento. Un reciente estudio indica que la red telefónica en voz tiene un crecimiento anual en Europa estimado entre el 2% y el 5%, mientras que la demanda para datos se estima entre el 20% y el 30%. A pesar de que se habla mucho de los nuevos usuarios residenciales y sus aplicaciones típicas como vídeo bajo demanda y otros, lo cierto es que las fuerzas que van a mover la banda ancha en los próximos años van a ser la industria y los gobiernos principalmente.

  1.2.CONFIGURACIÓN DE REFERENCIA PARA RDSI DE BANDA ESTRECHA La configuración de referencia del acceso usuario-red está basado en dos elementos:

a) Grupos funcionales o los modelos de los terminales.

b) Puntos de referencia o interfaces de comunicación de los terminales.

Grupos funcionales Se llaman grupos porque no intentan describir un terminal específico, sino un conjunto genérico de equipos con sus funciones y responsabilidades:

· NT1: Terminación de Red 1. Localizado en casa del abonado es el responsable de ejecutar funciones de bajo nivel. Presenta el final de la conexión física que monitoriza el acceso a la red.

· NT2: Terminación de Red 2. Equipo de usuario que realiza las funciones de adpatación a los distintos medios físicos, así como de la señalización y multiplexión del tráfico. Por ejemplo, una centralita PBX.

· TE1: Equipo Terminales 1. Son periféricos que integran de forma nativa los protocolos RDSI y pueden conectarse directamente a la interfaz S y T. Por ejemplo, un teléfono digital o una tarjeta adaptadora para PC.

· TE2: Equipos Terminales 2. Son aquellos periféricos que utilizan las actuales interfaces y protocolos no-RDSI. Precisan de un TA para poder acceder a la red. Por ejemplo, un teléfono analógico tradicional.

· LT: Terminación de línea. Su función es simétrica a la del NT1 pero localizado al lado de la central.

· TA: Adaptador de Terminal. Permiten la conexión de los ET1 a la RDSI actuando como conversor de protocolos V.24 o X.21 en la señalización RDSI.

Puntos de referencia Son las interfaces de comunicación entre los grupos funcionales. Están definidos:

· R: Son todos los protocolos no-RDSI, como V.24 o X.21, los que pueden ser incluídos en este apartado. Precisan adaptadores de terminal para conectarse.

· S: Subscriber, es el punto de acceso universal a la red para los terminales con RDSI nativo. Puede coincidir o incluir al punto T. · T: Interfaz entre NT1 y NT2. Separa el bucle de abonado de la instalación propia del usuario.

· V: Interfaz dentro de la central. Pertenece a la implementación propia de la compañía operadora.

2.CANALES RDSI Se denomina canal al medio a través del cual fluye le información y que es utilizado por los abonados para interaccionar con otros usuarios. Hay definidos tres tipos de canales según su capacidad y funcionalidad.

· Canal B: Es el canal básico del usuario. Transporta la información entre usuarios ( datos digitales, voz digital codificada PCM, etc…) generalmente a 64 Kbps ( 56 Kbps en EEUU ). En un canal B se pueden establecer cuatro tipos de conexiones ·Circuito conmutado: El usuario realiza una llamada y se establece una conexión de circuito conmutado con otro usuario de la red. El establecimiento de la llamada no tiene lugar en el canal B, sino en el canal D, como se verá más adelante. · Paquetes conmutados: El usuario se conecta a un nodo de conmutación de paquetes, intercambiando los datos con los demás usuarios vía X.25.

· Modo de trama: El usuario se conecta a un nodo de retransmisión de tramas y los datos se intercambian con otros usuarios vía LAPF.

· Semipermanente: Es una conexión con otro usuario establecida anteriormente, y que no requiere un protocolo de establecimiento de llamada.

· Canal D: Transporta la información de señalización entre el usuario y la red, que sirve para controlar las llamadas de circuitos conmutados asociadas a los canales B. Dependiendo de la configuración pueden tener una velocidad de 16 o 64 Kbps.

·Canal H: Usados para información de usuario a alta velocidad. Tienen por tanto la misma funcionalidad que los canales B, de hecho son agrupaciones de canales B con lo que conseguimos velocidades múltiplos de 64 Kbps: 384 Kbps ( H0 ), 1536 ( H11 ) y 1920 Kbps ( H12 ).

Ya hemos dicho que el acceso a los servicios de la red se consigue a través del canal D ( canal de señalización ), mientras que los datos se transportan a través de los canales B. Todos ellos son digitales, full-duplex e independientes entre sí.

Estos tipos de canales se agrupan en estructuras de transmisión que se ofrecen como paquetes al usuario. Podemos distinguir dos tipos de estructuras.

· Estructura de canal básico ( Acceso básico ): consiste en dos canales B de 64 Kbps y un canal D de 16 Kbps. Es una configuración para entornos con bajo volumen de tráfico, y que puede satisfacer las necesidades de la mayoría de usuarios individuales, viviendas y pequeñas oficinas. · Estructura de canal primario (Acceso primario ): Destinado a entornos con alto volumen de tráfico, como oficinas con PBX digitales, LAN o bases de datos. En Europa proporciona 30 canales B de 64 Kbps y un canal D de 64 Kbps consiguiendo una capacidad de 2´048 Mbps. En EEUU en cambio, proporciona 23 canales B de 64 Kbps y un canal D de 64 Kbps para una velocidad de 1´544 Mbps.

Para usuarios con menos requerimientos, se pueden usar menos canales B, proporcionando accesos no estandarizados ( D, B+D, 6B+D, etc… ).

También existen estructuras que incluyen canales H.

Cuando en una estructura no hay ningún canal D, se supone que otro canal D en otra interfaz primaria, en la misma posición de abonado, proporcionará cualquier señalización necesaria.

2.1.PROTOCOLOS RDSI Los protocolos definen reglas para el intercambio de información entre los diferentes niveles de una red. El modelo OSI para redes está estructurado en siete niveles, cada uno con un conjunto de funciones específicas que definen desde las interfaces físicas hasta la estructura de datos de las aplicaciones.

Fig.3: Los canales B accesibles son auténticos circuitos que conectan los usuarios finales y proporcionan un inmejorable nivel de transparencia cuyas limitaciones son únicamente las del nivel físico. En RDSI, el canal D tiene implementados los niveles 1, 2 y 3 del modelo OSI, mientras que los canales B sólo tienen implementado el nivel 1, lo que permite a los usuarios utilizar sus propios protocolos desde el nivel 2 hasta el 7 Protocolos en el canal D: Los tres niveles definidos en el canal D son: Nivel 1: Basado en la recomendación I.430, describe la conexión física entre el Equipo Terminal (TE) y el Terminal de Red (NT2). Define las características eléctricas, el tipo de conector, codificación de línea y framming. La conexión física es síncrona, serie y full-duplex. Los canales B y D son multiplexados en el tiempo sobre la misma línea física en un mismo frame, desde el NT1 en casa del abonado y la central telefónica.

Nivel 2: Basado en la recomendación Q.421, describe los procedimientos que aseguran la comunicación libre de errores sobre el enlace físico y define la conexión lógica entre el usuario y la red. El protocolo también proporciona las reglas para la conexión de múltiples terminales sobre una misma línea física (multipunto). El protocolo de nivel 2 es LAPD, una extensión del LAPB del X.25, que mejora la capacidad de direccionamiento.

Nivel 3: Basado en la recomendación Q.931, define la interfaz y los mensajes de señalización entre el usuario y la red. El protocolo implementado a este nivel determina las rutas tomadas a través de la red para conectar a los usuarios entre sí. También puede utilizarse el protocolo X.25 como nivel 3, aunque no está implementado en todas las redes.

Protocolos en el canal B: Nivel 1: Tiene exactamente la misma especificación I.430 que el canal D ya que comparten la misma línea física donde ambos canales son multiplexados. Nivel 2-7: No está definido ninguno de estos niveles, lo que permite al usuario utilizar los protocolos que prefiera.

2.2.SEÑALIZACIÓN El canal de señalización utilizado en RDSI es conocido por SS7 y es un aspecto muy significativo de la arquitectura de la red. Hasta la aparición de RDSI, las redes transportaban los datos y la señalización por el mismo medio. En RDSI, como ya hemos comentado, la señalización es transportada por los canales D, que son independientes de los canales B utilizados para transportar los datos.

CAPAS SUPERIORES DEL MODELO OSI

Enviado por Ing.+Lic. Yunior Andrés Castillo S.

"NO A LA CULTURA DEL SECRETO, SI A LA LIBERTAD DE INFORMACION"®

www.monografias.com/usuario/perfiles/ing_lic_yunior_andra_s_castillo_s/monografias

Santiago de los Caballeros, República Dominicana, 2015.

"DIOS, JUAN PABLO DUARTE Y JUAN BOSCH – POR SIEMPRE"®

Autor:

Andrés Castillo Silverio.