TECNOLOGIAS Y SISTEMAS DE COMUNICACIÓN Y ENRUTAMIENTO

TECNOLOGIAS Y SISTEMAS DE COMUNICACIÓN Y ENRUTAMIENTO

CONCENTRADORES

Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar una señal de choque a todos los puertos si detecta una colisión.
Llamado también repetidor multipuerto, existen 3 clases.
— Pasivo: No necesita energía eléctrica. Se dedica a la interconexión.
— Activo: Necesita alimentación. Además de concentrar el cableado, regeneran la señal, eliminan el ruido y amplifican la señal
— Inteligente: También llamados smart hubs son hubs activos que incluyen microprocesador.

REPETIDORES
Un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una degradación tolerable.
El término repetidor se creó con la telegrafía y se refería a un dispositivo electromecánico utilizado para regenerar las señales telegráficas. El uso del término ha continuado en telefonía y transmisión de datos.

HUB
En hub es el centro de un sistema en general, en el que coinciden los radios y donde se encuentra el eje.
En informática un hub es un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos y retransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel de colisiones y tráfico de red que propician.

SWITCH
El switch es un dispositivo que permite la interconexión de redes sólo cuando esta conexión es necesaria. Para entender mejor que es lo que realiza, pensemos que la red está dividida en segmentos por lo que, cuando alguien envía un mensaje desde un segmento hacia otro segmento determinado, el switch se encargará de hacer que ese mensaje llegue única y exclusivamente al segmento requerido.

ROUTER
El router ADSL es un dispositivo que permite conectar uno o varios equipos o incluso una red de área local (LAN)

MEDIOS DE TRANSMISION FISICA

MEDIOS DE TRANSMISION FISICA

CABLE COAXIAL
Este cable, aunque es más caro que el par trenzado, se puede utilizar a más larga distancia, con velocidades de transmisión superiores, menos interferencias y permite conectar más estaciones. Se suele utilizar para televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, conexión de periféricos a corta distancia, etc...Se utiliza para transmitir señales analógicas o digitales. Sus inconvenientes principales son: atenuación, ruido térmico, ruido de intermodulación

CABLE DE PAR TRENZADO

Consiste en hilos de cobre aislados por una cubierta plástica y torzonada entre sí. Debido a que puede haber acoples entre pares, estos se trenza con pasos diferentes.
Este tipo de medio es el más utilizado debido a su bajo coste (se utiliza mucho en telefonía) pero su inconveniente principal es su poca velocidad de transmisión y su corta distancia
En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. de alcance.

CABLE DE FIBRA OPTICA
Es el medio de transmisión mas novedoso dentro de los guiados y su uso se esta masificando en todo el mundo reemplazando el par trenzado y el cable coaxial en casi todo los campos.
En este medio los datos se transmiten mediante una haz confinado de naturaleza óptica, de ahí su nombre, es mucho más caro y difícil de manejar pero sus ventajas sobre los otros medios lo convierten muchas veces en una muy buena elección al momento de observar rendimiento y calidad de transmisión.

TIPOS DE ADAPTADORES DE RED

TIPOS DE ADAPTADORES DE RED

Adaptadores PCMCIA: estos adaptadores, son casi de uso exclusivo de ordenadores portátiles, que son los que normalmente vienen equipados con este tipo de conector.

Adaptadores PCI: Son dispositivos PCI, similares a las tarjetas PCI a las que ya estamos habituados. Su uso esta indicado en ordenadores de sobremesa

Adaptadores USB: Para este tipo de conexiones de red no son los más habituales, puede ser usado en cualquier ordenador que disponga de puertos USB, sea sobremesa o portátil.

Adaptadores miniPCI: Este tipo de adaptador, son los usados habitualmente por los portátiles y los routers inalámbricos, es un pequeño circuito similar a la memoria de los ordenadores portátiles

PROTOCOLOS DE COMUNICACION

MODELO OSI

El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, Open System Interconnection) fue el modelo de red descriptivo creado por la Organización Internacional para la Estandarización lanzado en 1984. Es decir, fue un marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones.

Capa física (Capa 1)

Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.
Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
Transmitir el flujo de bits a través del medio.
Manejar las señales eléctricas/electromagnéticas
Especificar cables, conectores y componentes de interfaz con el medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de ésta).

Capa de enlace de datos (Capa 2)

Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.
Se hace un direccionamiento de los datos en la red ya sea en la distribución adecuada desde un emisor a un receptor, la notificación de errores, de la topología de la red de cualquier tipo.

Capa de red (Capa 3)

El objetivo de la capa de red es hacer que los datos lleguen desde el origen al destino, aún cuando ambos no estén conectados directamente. Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores, aunque es más frecuente encontrar el nombre inglés routers y, en ocasiones enrutadores.
Los routers trabajan en esta capa, aunque pueden actuar como switch de nivel 2 en determinados casos, dependiendo de la función que se le asigne. Los firewalls actúan sobre esta capa principalmente, para descartar direcciones de máquinas.
En este nivel se realiza el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final.

Capa de transporte (Capa 4)

Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, independizándolo del tipo de red física que se esté utilizando. La PDU de la capa 4 se llama Segmento. Sus protocolos son TCP y UDP el primero orientado a conexión y el otro sin conexión.

Capa de sesión (Capa 5)

Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre los dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole.
Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. En muchos casos, los servicios de la capa de sesión son parcial o totalmente prescindibles.

Capa de presentación (Capa 6)

El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible.
Esta capa es la primera en trabajar más el contenido de la comunicación que el cómo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos. En pocas palabras es un traductor.

Capa de aplicación (Capa 7)

Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar.
Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente

Nuevas tecnologias y topologias

NUEVAS TECNOLOGIAS (INALAMBRICAS, TELEFONICA Y PLC)

Inalámbricas:

Bluetooth
Existe una cierta confusión de siglas en tecnología inalámbrica. Bluetooth es una tecnología que se usa para conectar pequeños dispositivos entre sí. Su capacidad de enviar o recibir datos es pequeña y su alcance apenas sobrepasa los diez metros.

Wi-Fi
todos los dispositivos Wi-Fi son compatibles entre sí, es importante saber que hay dos estándares: el 802.11b y el 802.11g. El primero opera a menos velocidad, aunque es más barato. No tiene sentido adquirir un emisor rápido para conectarlo a un receptor lento, así que los estándares deben coincidir en todos los elementos de la red.

Telefónica

Primera generación (1G)

La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979 y se caracterizó por se analógica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces era muy baja, tenían baja velocidad.

Segunda generación (2G)

La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital.
EL sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y se emplea en los sistemas de telefonía celular actuales.

Tercera generación 3G.

La 3G se caracteriza por contener a la convergencia de voz y datos con acceso inalámbrico a Internet.
Los protocolos empleados en los sistemas 3G soportan altas velocidades de información y están enfocados para aplicaciones más allá de la voz como audio (mp3), video en movimiento, videoconferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar algunos

PLC

La tecnología (PLC) hace posible la transmisión de voz y datos a través de la línea eléctrica doméstica o de baja tensión. Esta tecnología hace posible que conectando un módem PLC a cualquier enchufe de nuestra casa, podamos acceder a Internet a una velocidad entre 2 y 20 Mbps
PLC funciona desde un nodo conectado a Internet en la subestación eléctrica o centro de transformación, lugar en el cual se encuentra la cabecera PLC que realiza la conversión entre la señal óptica del backbone de la red a la señal eléctrica utilizada en PLC.

VENTAJAS
* Utiliza infraestructura ya desplegada (los cables eléctricos).
* Cualquier lugar de la casa con un enchufe es suficiente para estar conectado.
* Alta velocidad (banda ancha)
* Instalación rápida.
* Conexión permanente.

TOPOLOGIAS DE RED
La topología de red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse.

FISICA
Es la forma en la que el cableado se realiza en una red. Existen tres topologías físicas puras:
- Topología en anillo.
- Topología en bus.
- Topología en estrella.
Existen mezclas de topologías físicas, dando lugar a redes que están compuestas por más de una topología física.

LOGICA
Es la forma de conseguir el funcionamiento de una topología física cableando la red de una forma más eficiente.Existen topologías lógicas definidas:
- Topología anillo-estrella: implementa un anillo a través de una estrella física.- Topología bus-estrella: implementa una topología en bus a través de una estrella física.

BUS
Bus: Esta topología permite que todas las estaciones reciban la información que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan.

Ventajas
Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red
Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal

Desventajas
Requiere menos cable que una topología estrella
Se requiere terminadores.
Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
No se debe utilizar como única solución en un gran edificio

ANILLO
Anillo: Las estaciones están unidas unas con otras formando un círculo por medio de un cable común. El último nodo de la cadena se conecta al primero cerrando el anillo. Las señales circulan en un solo sentido alrededor del círculo, regenerándose en cada nodo.La desventaja del anillo es que si se rompe una conexión, se cae la red completa.

Ventajas

Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red
Requiere menos cable que una topología estrella.

Desventajas.

Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal
Se requiere terminadores.
Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
No se debe utilizar como única solución en un gran edificio

ESTRELLA
Estrella: Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.

Ventajas

Gran facilidad de instalación
Requiere más cable que la topología de BUS.
Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas

Desventajas

Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
Se deben comprar hubs o concentradores.

HIBRIDAS
Híbridas: El bus lineal, la estrella y el anillo se combinan algunas veces para formar combinaciones de redes híbridas.
Anillo en Estrella: Esta topología se utiliza con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente, la red es una estrella centralizada en un concentrador, mientras que a nivel lógico, la red es un anillo.

MODO DE TRANSMISION DE DATOS

TRANSMISION ANALOGICA Y DIGITAL

ANALOGICA
Al proceso por el cual obtenemos una señal analógica a partir de unos datos digitales se le denomina modulación. Esta señal la transmitimos y el receptor debe realizar el proceso contrario, denominado demodulación para recuperar la información. El módem es el encargado de realizar dicho proceso. Algunos esquemas simples de modulación son:

ASK: En esta técnica no se modifica la frecuencia de la portadora sino su amplitud. Los dos valores binarios se representan mediante diferentes niveles de amplitud de esta señal.

PSK: La frecuencia y la amplitud se mantiene constantes y se varía la fase de la portadora para representar los niveles uno y cero con distintos ángulos de fase.

DIGITAL

Para obtener la secuencia que compone la señal digital a partir de los datos digitales se efectúa un proceso denominado codificación. Existen multitud de métodos de codificación, mencionaremos seguidamente los más usuales.

NRZ: Es el método que empleamos para representar la evolución de una señal digital en un cronograma. Cada nivel lógico 0 y 1 toma un valor distinto de tensión.

NRZI: La señal no cambia si se transmite un uno, y se invierte si se transmite un cero.

RZ: Si el bit es uno, la primera mitad de la celda estará a uno. La señal vale cero en cualquier otro caso.

BANDA ANCHA POR CABLE

Módems de cable: Los módems de cable también son una tecnología de banda ancha popular y han prosperado en economías con redes de televisión por cable desarrolladas. Las redes de cables son capaces de transportar diferentes "canales" por el mismo cable físico.
Son el medio principal usado actualmente para conectarse a la Internet a alta velocidad.

TRANSMISION SINCRONICA Y ASINCRONA

SINCRONICA:

La transmisión síncrona se hace con un ritmo que se genera centralizadamente en la red y es el mismo para el emisor como para el receptor. La información útil es transmitida entre dos grupos, denominados genéricamente delimitadores.

características de la transmisión síncrona son:

Los bloques a ser transmitidos tienen un tamaño que oscila entre 128 y 1,024 bytes.
La señal de sincronismo en el extremo fuente, puede ser generada por el equipo terminal de datos o por el módem.

ASINCRONA

En la transmisión asíncrona es el emisor el que decide cuando se envía el mensaje de datos a través de la red. En una red asíncrona el receptor por lo consiguiente no sabe exactamente cuándo recibirá un mensaje. Por lo tanto cada mensaje debe contener, aparte del mensaje en sí, una información sobre cuando empieza el mensaje y cuando termina, de manera que el receptor conocerá lo que tiene que decodificar.

VENTAJAS Y APLICACIONES DE UNA RED

VENTAJAS Y APLICACIONES DE UNA RED

VENTAJAS

Una ventaja de una red es compartir información más rápidamente sin la necesidad de transportarlos por medios portátiles como disquetes, discos duros, CDs, etc., además de que ahorras tiempo al evitar hacerlo de esa forma. Otra ventaja es que permite la comunicación a larga distancia igualmente que compartir archivos con personas que se encuentran lejos del punto donde tu te encuentras.

APLICACIONES

Una aplicación es la comunicación, utilizada ya sea como la utilización de medios como el Chat, las redes sociales, la telefonía celular, etc., y compartir archivos con una o más personas en todo el mundo, la transmisión de datos como por ejemplo correos o depósitos bancarios, etc.