13 Transferencia de datos Velocidad de transmisión (Vt): Es el número de b.p.s. que viajan por la línea. Si la señal enviada sólo tiene dos niveles de señalización (alto y bajo) se les asigna el 0 y 1 lógicos, y el número de b.p.s. coincidirá con la velocidad de modulación. Vmd = Vt ( cuando lg2 N = 2) Velocidad neta de transmisión (V): Es el número de b.p.s. de información, sin contar los bit de control, sincronización, etc. V = 1 / T x log2 N
14 Transferencia de datos Velocidad máxima de una canal (Capacidad máxima de transferencia): Teorema de NYQUIST. La velocidad viene determinada por dos parámetros: Ancho de banda y número de niveles de señalización. El ancho de banda de una canal determina la velocidad de transmisión de datos, aún cuando el canal es perfecto (línea ideal). Cuantos más niveles de señalización tengamos a enviar, más se ralentizará la comunicación. Por tanto, si W es el ancho de banda del canal y N el número de niveles de señalización, tendremos que: C = 2W x log2 N
15 Transferencia de datos Nyquist no contó con las perturbaciones a que está sometido un canal, a las que genéricamente llamamos ruidos. Teorema de SHANNON La limitación en el número máximo de niveles de información de la señal que puede soportar una canal, está en función de su potencia S, y del ruido R, y siendo S/R la relación señal ruido (expresada en decibelios) la fórmula para ello sería:
N = (S + R) / R = 1 + S / R Sustituyendo en la fórmula de NYQUIST, obtendremos que: C = 2W x log2 1 + S / R = 2W x log2 (1 + S/R)1/2 C = 2 W x 1/2 log2(1+S/R) = W log2 (1+S/R)
16 Conceptos básicos sobre redes ¿Qué es una red?
Sistema de interconexión de ordenadores que permite compartir recursos e información. También se puede definir como estructura formada por un conjunto de elementos tanto físicos como lógicos, con el fin de conseguir la interconexión de varias estaciones de teleproceso y poder así llevar la información de unas a otras. Una red de ordenadores está formada por diferentes elementos. Adaptadores o tarjetas de red que capaciten al PC conectarse a la red. Un cable entre los adaptadores a través del cual viajan los datos. Finalmente, una determinada topología y una estructura de red.
17 Comunicación entre diferentes puestos de trabajo. – En una empresa los trabajadores debían comunicarse por teléfono o desplazándose. Información oportuna donde se requiere. – Facilita el intercambio de información entre los distintos miembros de un grupo de forma rápida y sencilla. Racionalización del uso de recursos. Abaratamiento de costos: – Compartición de recursos software y hardware. – Compartición de bases de datos. Beneficios de las redes de comunicación
18 Conceptos básicos sobre redes COMO FUNCIONA UNA RED 1º.- La información que se desea transmitir se divide en paquetes con el formato impuesto por el protocolo que se utiliza en la transmisión. 2º.- Cada puesto o nodo, tiene una dirección, y la información irá desde el origen hacia el destino. 3º.- Esto se realiza a través de los medios de transmisión (cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica, aire, etc.) 4º.- Toda la información pasa a través de unos niveles, dependiendo del protocolo utilizado, y cada uno de ellos añade información de control, que el mismo nivel en el nodo destino irá eliminando (control de errores, reorganización de la información transmitida, fragmentación en tramas, etc.) 5º.- Normalmente, el nodo destino examina todas las tramas que circulan por la red y examina la dirección de destino. Si la información es para él la recoge. 6º.- Dependiendo del protocolo utilizado, el nodo destino puede mandar un mensaje diciendo que se ha recibido la información completa o no.
19 Datos Gráficos Voz Audio Vídeo Información transmitida en las redes
20 Tipos o clases de redes Las redes se pueden catalogar según las formas siguientes: De acuerdo al espacio físico que ocupa. Según la topología que tiene implementada. Según el software que la sostiene. Según su finalidad, etc. Topología Arquitectura Medio físico Método de acceso al cable Elementos principales de una red Protocolos Tarjeta de red Sistema operativo de red Interconectividad de redes
21 Tipos o clases de redes Según la tecnología de transmisión, o conexión de nodos. Redes de Broadcast (emisión). – Un canal de comunicación compartido por todas las máquinas. – Si una máquina envía un paquete lo reciben todas. Redes punto a punto. – Consiste en unir mediante un cable los dos ordenadores a conectar. – Fácil, fiable, rápido y sencillo. – Si existe más de dos ordenadores, se convierte en muchas conexiones entre pares individuales de máquinas. – Si el paquete enviado debe atravesar máquinas intermedias, se necesita el ruteo (routing) para dirigirlos.
22 Tipos o clases de redes Red en malla: – No tiene una topología predefinida, sino que en cada caso se adapta para obtener el máximo rendimiento. – Una ventaja es la de tener varios caminos de acceso hacia otros terminales. – La ampliación de la red se hace con facilidad, pudiendo conectar otra estación sin necesidad de interrumpir la transmisión.
23 Tipos o clases de redes Redes de interconexión total. – Consiste en unir todos los nodos con todos. – Cuando los nodos son muchos es prácticamente impracticable. Este es un tipo de red con topología de malla, pero con la particularidad de que todas las estaciones están unidas directamente con todas las demás estaciones, y tendrá tantas conexiones como: Combinaciones de 2 sobre n, siendo n el número de estaciones y dando como resultado: n! / 2! (n-2)! Conexiones.
24 Tipos o clases de redes Redes multipunto: – Los terminales no tienen que estar necesariamente próximos geográficamente. – Tienen un acceso común al ordenador central por medio de una línea a la que están conectados, y que por tanto soporta todo el tráfico de información. – Cada terminal debe poder detectar si el mensaje que envía el HOST le afecta o no. Para ello cada mensaje llevará la dirección del terminal al que va dirigido – Su Método de Acceso al Medio es el POLLING. Se llama POLLING, a la técnica por la cual el ordenador central hace una pasada por todos los terminales para saber si tienen información a enviar o están disponibles para recibirla.
25 Tipos o clases de redes Redes en árbol: (Gp:) DIVISORES
– Es una mezcla de varias topologías. – Se basa en un conjunto de canales de distribución, es decir buses unidos entre sí. – Normalmente uno de ellos se utiliza como bus central o principal, y a él se le unen los demás. – A los buses que no sean el central se les denomina complementarios. – Las uniones de estos con el central es por medio de unos divisores.
26 Tipos o clases de redes De acuerdo al espacio físico que ocupa. Redes de área extensa WAN (Wide Area Network): – Abarca diferentes ciudades e incluso diferentes países. – 100 Km a 1000 Km. Redes de área metropolitana MAN (Metropolitan Area Network): – Se extiende por varios edificios dentro de una misma ciudad. – 10 Km a 100 Km Redes de área local LAN (Local Area Network): – Ambito geográfico muy limitado (uno o varios edificios muy próximos). – 1 Km a 10 Km.
27 Tipos o clases de redes Redes de valor añadido VAN (Value Area Network): – Redes virtuales. No existen como tales redes físicas. – Se forman a partir de redes reales. – Conjunto de software y hardware que gestionan la red. – De una compañía o de las anteriores. Internet – Red de redes vinculada por gateways (ordenadores que pueden traducir entre formatos incompatibles. – Red a nivel mundial.
28 Diámetro:
Tasa:
Información:
Pertenencia: < 10 km.
4 – 1024 Mbps
Datos, gráficos, voz*, audio*, vídeo*
El usuario 10 – 100 km.
50 – 622 Mbps
Datos, gráficos, voz, audio, vídeo
Servicio público < 100,000 km.
< 2 Mbps
Datos, gráficos, voz, audio, vídeo
Servicio público LAN MAN WAN Comparación de los tipos de red
29 (Gp:) Tasa (Gp:) 10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
1 (Gp:) 10
9
8
7
6
5
4
3
2
1 (Gp:) 10 10 10 1 10 10 10 10 10 (Gp:) Cobertura (Gp:) -3 -2 -1 1 2 3 4 5 (Gp:)
1 Gbps
1Mbps
1 kbps (Gp:) LAN (Gp:) MAN (Gp:) WAN (Gp:) 1 m 1 km 1,000 km DT ES
Gráfica de los tipos de red
30 Interfaces DB-9, DB-15, RJ-11, RJ-45, BNC, ST, SC y MIC Cubren un edificio o un campus Altas tasas de transmisión La infraestructura es propia de la empresa usuaria Ejemplos: Ethernet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, ATM, Gigabit Ethernet. Redes de área local (LAN)
31 Interfaces ST, SC y MIC (fibra óptica) Cubren una ciudad y su área metropolitana Altas tasas de transmisión Infraestructura de una empresa de servicios públicos Ejemplos: FDDI, DQDB, SMDS, ATM Redes de área metropolitana (MAN)
32 Interfaces DB-15 (X.21),DB-25 (RS-232 y RS-530), DB-37 (RS-449), Winchester (V.35), RJ-11 (RTC e ISDN), SC Pueden cubrir todo el planeta Usualmente bajas tasas de transmisión Infraestructura de una empresa de servicios públicos Ejemplos: red telefónica conmutada (RTC o POTS), red digital de servicios integrados (ISDN), redes de switcheo de paquetes, ATM Redes de área amplia (WAN)
33 Atendiendo a las dimensiones de estas se suelen clasificar en: Redes dedicadas: – Son aquellas en las que las líneas de comunicación son diseñadas e instaladas por el propio usuario para su uso particular, o bien alquiladas a compañías de telecomunicaciones, pero con la particularidad de un uso exclusivo. Ventajas: – Adaptabilidad a los requerimientos de las necesidades del usuario. – Rapidez y confidencialidad. Inconvenientes: Economía (es caro).
Redes compartidas: – Son las redes en las que las líneas de comunicación están diseñadas para dar servicio a varios usuarios. Normalmente son de uso público ofrecidas por servicio de telecomunicaciones, a las que se les paga un canon por su uso. Redes de área extensa (WAN)
34 Redes de área amplia (WAN) Ventajas: – Son más baratas. – Las mejoras técnicas que se realizan están soportadas por todos los usuarios. – Incorporan los últimos adelantos. – Ofrecen gran cantidad de servicios. Inconvenientes: – No tiene fácil adaptabilidad a los requerimientos del usuario. – Menor rapidez por saturación de líneas. – Necesidad de incorporación de sistemas de protección para garantizar la confidencialidad de datos.
35 Tipos o clases de redes Según su Arquitectura y método de transferencia. Redes conmutadas. – Conjunto de nodos interconectados por cable con topología en malla. – La información pasa del origen al destino por nodos intermedios. – Tiene tres fases: Establecimiento de la conexión. Transferencia de la información. Liberación de la conexión. Conmutación de un nodo: Conexión física o lógica de un camino de entrada al nodo con un camino de salida del nodo, con el fin de transferir información que llegue por el primer camino al segundo. (Gráfico posterior). Distinguiremos entre Redes Conmutadas y Redes de difusión.
36 Tipos o clases de redes NODO ENTRADA AL NODO SALIDA DEL NODO CAMINO DE ENTRADA ELEGIDO CAMINO DE SALIDA ELEGIDO
37 Tipos o clases de redes Las redes conmutadas se pueden dividir en: Redes por conmutación de paquetes: – La información a enviar se divide en paquetes. – Cada paquete se envía con información de cabecera. – En cada nodo intermedio la información se detiene un instante para procesarla, y se apunta una relación de la forma: . “Los paquetes que vengan del nodo A y vayan al B, tienen que salir por la salida 5 de mi nodo. – Los paquetes se numeran para saber si se ha perdido alguno. – Todos los paquetes de una misma información viajan por el mismo camino. – Pueden utilizar el mismo camino más de una comunicación simultánea.
38 Tipos o clases de redes Redes por conmutación de circuitos: – Es aquel procedimiento que conecta bajo demanda dos nodos y permite la utilización de forma exclusiva del circuito físico durante la transmisión. – La información no se divide. – Se puede transmitir por más de una camino alternativo, determinado por las centrales de conmutación, que tienen la inteligencia suficiente como para poder ordenar el tráfico en función de las necesidades de cada momento, encaminando la información por el camino más apropiado. – En cada nodo intermedio de la red se cierra un circuito físico entre un cable de entrada y una de salida a la red. – La red telefónica es un ejemplo de conmutación de circuitos.
39 Tipos o clases de redes Redes de difusión: – No existen los nodos intermedios de conmutación. – Todos los nodos comparten un medio de transmisión común, por lo que la información transmitida por un nodo es conocida por todos los demás. – Necesaria una política de Método de Acceso al Medio. – Ejemplos: – Comunicación por radio (radio y televisión). – Comunicación por satélite.
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