15.565 Integración de sistemas de información: 15.578 Sistemas de
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MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY SLOAN SCHOOL OF MANAGEMENT 15.565 Integración de sistemas de información: Factores tecnológicos, organizativos y estratégicos 15.578 Sistemas de información globales: Comunicaciones y conectividad en sistemas de información Primavera 2002 Clase 7 REDES DE ÁREA LOCAL (LAN) REDES DE ÁREA LOCAL (LAN) • LA CONEXIÓN ENTRE ENTIDADES DE INFORMACIÓN PRÓXIMAS - SUELE HACERSE EN LAS INSTALACIONES DE LA EMPRESA - RED DE ÁREA LOCAL (LAN) • LA CONEXIÓN ENTRE ENTIDADES DE INFORMACIÓN ALEJADAS - RED INTER-LOCAL (IPN) / RED DE ÁREA EXTENSA (WAN) RED INTER-LOCAL (IPN) LAN RED DE ÁREA LOCAL (LAN) LAN • ENTORNOS DE LAN - GRAN DIVERSIDAD 2 RED LOCAL "MAESTRO-ESCLAVO" TRADICIONAL MAINFRAME/ PBX REDES LOCALES "DE IGUAL A IGUAL" MODERNAS SERVIDOR MAINFRAME SERVIDOR (IMPRESIÓN/ARCHIVOS/ COMUNICACIONES) PC/ESTACIONES DE TRABAJO 3 CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE ÁREA LOCAL 1. SE COMUNICA CON “DISPOSITIVOS DE DATOS INTELIGENTES” 2. ÁREA PEQUEÑA (NORMALMENTE UN ÚNICO EDIFICIO (HASTA 50 KM)) 3. SUELEN SER DE PROPIEDAD PRIVADA 4. VELOCIDADES ALTAS DE DATOS (1--100 MBPS) NUEVAS APLICACIONES EMERGENTES Topografía de vehículo con sistema multi-plex con módulos de control central para lecturas de instrumentos, luces, puertas Y asientos. Consola central y unidad de iluminación central trasera. 4 TOPOLOGÍAS DE RED (LÓGICAS Y FÍSICAS) ESTRELLA BUS ANILLO 5 CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS--BUS BUS • PORTADOR CON ACCESO MÚLTIPLE Y DETECCIÓN DE COLISIÓN (CSMA/CD) • ETHERNET (1972) E IEEE 802.3 -- ADMINISTRACIÓN DE COLISIONES - SI SE DETECTA UNA COLISIÓN, LA TRANSMISIÓN SE DETIENE DE INMEDIATO - SE ESPERA UN TIEMPO ALEATORIO Y LUEGO SE RETRANSMITE (ESTE TIEMPO AUMENTA CON CADA COLISIÓN) -- DETECCIÓN DE COLISIONES - LA SEÑAL SUPERA EL LÍMITE DE VOLTAJE (2 O MÁS TRANSMISIONES) - LIMITACIÓN DEL TAMAÑO MÍNIMO DE PAQUETES Y LONG. DE CABLEADO PARA GARANTIZAR EL VOLT. DE DETECCIÓN DE COLISIONES (500 METROS) 6 - LA COLISIÓN DEBE PROPAGARSE EN LOS REPETIDORES CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS--ANILLO ANILLO • TOKEN RING -- IEEE 802.5 -- LAS ESTACIONES FORMAN UN UN ANILLO LÓGICO ORDENADO -- EL CONTROL DE PAQUETES (TOKEN) REGULA EL ACCESO -- EL TOKEN SE TRANSMITE POR ORDEN DE ESTACIÓN (LÓGICO) • CSMA/CD Y TOKEN RING • CSMA/CD TOKEN • MÁS SENCILLO • REGULA EL TRÁFICO (PERIODO DE RETENCIÓN) NO HAY RETREASO DE TRANSMISIÓN DE TOKEN • “DETERMINISTA” (?) CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS--ANILLO • TOKEN RING--IBM E IEEE 802.5 • EJEMPLO: “A” QUIERE ENVIAR DATOS A “C” EL REMITENTE BUSCA UN TOKEN LIBRE A B B TOKEN LIBRE C DATOS C A A DATOS EL TOKEN CAMBIA DE LIBRE A OCUPADO Y ADJUNTA D LOS DATOS B EL RECEPTOR COPIA LOS DATOS QUE SE LE ENVÍAN D TOKEN LIBRE EL REMITENTE GENERA UN TOKEN LIBRE EN EL ENCABEZADO DE TRANSMISIÓN FÍSICO (DESDE EL RECEPTOR) C D 8 • TOKEN OCUPADO -- LA ESTACIÓN DE DESTINO AGREGA INFORMACIÓN DE ESTADO AL TOKEN -- LA ESTACIÓN DE ORIGEN QUITA EL TOKEN OCUPADO (COMPRUEBA ESTADO) • ESTACIÓN DE "SUPERVISIÓN ACTIVA" -- DETECTA TOKEN PERDIDOS MEDIANTE EL TIEMPO DE ESPERA -- DETECTA TOKEN OCUPADOS CIRCULARES (MEDIANTE “BIT DE SUPERVISIÓN”) • EL RESTO DE ESTACIONES COMPRUEBAN EL ESTADO DE “SUPERVISIÓN ACTIVA” -- ADOPTAN LA FUNCIÓN SI ES NECESARIO • VENTAJAS -- REGULACIÓN DEL TRÁFICO -- DETERMINISTA, TAMBIÉN PERMITE PRIORIDADES • DESVENTAJAS -- MANTENIMIENTO DE TOKEN 9 TOPOLOGÍA DE BUS Y DE ANILLO • EL BUS ES BASTANTE CLARO • PROBLEMAS CON EL ANILLO (INICIALES) -- VULNERABILIDAD DE CABLE: UNA SOLA AVERÍA ES FATAL -- FALLO EN REPETIDORES: CADA REPETIDOR ES CRUCIAL -- DETERMINACIÓN DE UBICACIÓN DE ERRORES: DEBE ANALIZARSE CADA REPETIDOR -- TRANSTORNO DE LA INSTALACIÓN: ES NECESARO INSERTAR NUEVOS REPETIDORES -- CONTROL DE RECUPERACIÓN: TRATAMIENTO DE PROBLEMAS (P.EJ., DIRECCIÓN ERRÓNEA) -- LIMITACIÓN DE TAMAÑO: CADA REPETIDOR AGREGA RETRASO EN EL ANILLO 10 ARQUITECTURA DE ANILLO MEJORADA • CUADRO DE CONCENTRADORES -- CENTRALIZA LOS REPETIDORES Unidad de acceso de varios concentradores (MAU) 11 PUENTES DE ANILLOS -- DIVIDE ANILLOS GRANDES EN OTROS MÁS PEQUEÑOS PUENTE NODO CABLE ACTIVO NODO CONCENTRACIONES DE CABLEADO DE ANILLOS NODO NODO ENLACES TP PUERTA DE ENLACE CABLE DERIVADO NODO E51 E52 12 TOPOLOGÍA DE BUS Y DE ANILLO (REVISIÓN) VENTAJAS • BUS - EXPLOTACIÓN PASIVA - ERROR DE MEDIOS POCO PROBABLE • ANILLO -- LOS BITS REGENERADOS MINIMIZAN PROPAGACIÓN DE ERRORES -- MAYORES DISTANCIAS POSIBLES (MEDIANTE PUENTES) -- UBICACIÓN DE FALLOS CENTRALIZADA -- APTA PARA FIBRA ÓPTICA [ p.ej., INTERFAZ DE DATOS DE FIBRA DISTRIBUIDA (FDDI)] 13 RENDIMIENTO DE BUS CSMA/CD Y DE TOKEN • ESTUDIO DE RENDIMIENTO -- CARGA LIGERA: 1 DE 100 ESTACIONES OCUPADAS -- CARGA PESADA: LAS 100 ESTACIONES OCUPADAS • RESULTADOS -- LOS PAQUETES MÁS CORTOS FAVORECEN AL TOKEN RING -- EL TOKEN RING SE VE MENOS AFECTADO POR LA CARGA -- CSMA/CD SE DETERIORA CON CARGAS PESADAS -- EL TOKEN RING TIENE MÁS RETRASO CON CARGAS LIGERAS 14 RENDIMIENTO DE BUS CSMA/CD Y DE TOKEN 25 CARGA LIGERA: 1 estación activa de 100. 20 Token Ring 15 TOKEN RING CSMA/CD CSMA/CD 10 5 0 0 4 8 12 16 20 24 CARGA PESADA: 100 estaciones activas de 100. Comentarios : • 2000 bits por paquete • Ejes: velocidades de datos (Mbps) 25 20 Token Ring 15 TOKEN RING CSMA/CD 10 5 CSMA/CD 0 15 0 4 8 12 16 20 24 RESUMEN FACTORES IMPORTANTES • LAS ESTACIONES DE TRABAJO SON MÁS POTENTES Y LAS LAN PROLIFERAN • REDUCCIÓN DEL COSTE DE LA FIBRA LAS LAN ESTÁN CADA VEZ MÁS INTERCONECTADAS (LAN Y WAN) • CONMUTADOR - CONECTA PARTES DE UNA RED, NORMALMENTE PARTES DISTINTAS DE UNA MISMA LAN • PUENTE - CONECTA DOS LAN, NORMALMENTE MEDIANTE SOFTWARE • CONMUTADOR - CONECTA DISTINTAS LAN, NORMALMENTE SÓLO MEDIANTE HARDWARE • ROUTER - CONECTA DOS REDES QUE PUEDEN SER PARECIDAS O NO Y ENRUTA LOS PAQUETES CORRECTAMENTE • PUERTA DE ENLACE - CONECTA REDES QUE USAN DISTINTOS 16 PROTOCOLOS APÉNDICE: INTERCONEXIÓN DE LAN – ALGUNAS TÉCNICAS Razón para usarlo Funcionamiento REPETIDOR • Amplía el cable más de 500 metros (IEEE 802.3) •Acepta la señal y la amplifica •Amplía el cable 2.500 metros (4 segmentos) PUENTE • Conecta 2 LAN mediante los mismos protocolos - pero con distinto medio -(p.ej. cable de par trenzado + cable coaxial) •Interpreta parte del enlace de datos Determina si se envían a la LAN conectada •Opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI ROUTER •Enruta los paquetes de red •Enruta entre redes con distintos protocolos •Aísla parte de la LAN (impide acceso) •Puede funcionar como nivel de seguridad •Protocolo de túnel complejo •Escoge la mejor ruta para evitar atascos digitales en la transmisión •Opera en la capa de red del modelo OSI P. ENLACE •Conexión entre LAN y WAN con distintos protocolos •Conversor de protocolos •Opera en la capa de red del modelo OSI 17
