Teleinformática y Redes

TEMA 1:
1.1. Introducción. Nomenclatura.
1.2. Clasificaciones.
1.3. Modelos estructurados.
BIBLIOGRAFÍA:
• Stallings.
• Halsall. Data, communications, computers and OSI. Ed. Addison Wesley (4ª edición).
1.1. INTRODUCCIÓN. NOMENCLATURA.
La Teleinformática se define como la ciencia de la comunicación a distancia con tratamiento y proceso de
datos.
A partir de ahora trabajaremos con dos nomenclaturas:
A.R.P.A. (DoD): La red A.R.P.A. dio inicio a lo que hoy en día es la gran red llamada INTERNET. El
esquema utilizado por este modelo es el siguiente:
SUB−RED Los NODOS también reciben el nombre de IMPs.
HOST Las LÍNEAS DE COMUNICACIÓN pueden ser de dos tipos:
NODO
HOST · Líneas punto a punto o dedicadas: Unen un
único origen con un único destino. Tienen la
NODO la ventaja de que siempre están disponibles para transmitir.
LÍNEAS DE
COMUNICACIÓN · Líneas multipunto: Varias estaciones
NODO están conectadas a una sola línea.
NODO Las líneas bidireccionales son en realidad dos
HOST líneas punto a punto.
NODO En estas líneas influye mucho la topología elegida. Hay distintos
HOST tipos de topología, entre ellas destacan:
ANILLO TOTAL JERÁRQUICO
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C.C.I.T.T.: Esta compañía está constituida por proveedores de teléfonos. El esquema utilizado por este
modelo es el siguiente:
ETD ETCD ETCD ETD La sub−red es desconocida y propiedad de la C.C.I.T.T..
SUB−RED Los terminales o ETDs (Equipo Terminal de Datos) necesitan
conectarse a la sub−red a través de unos aparatos llamados
CAJA ETCDs (Equipo Terminal del Circuito de Datos).
NEGRA SUB−RED
ETD ETCD ETCD ETD CIRCUITO DE DATOS
La diferencia entre los HOSTs y los ETDs es que los ETDs necesitan un ETCD para conectarse a la
SUB−RED.
Según el flujo de información, las comunicaciones pueden ser:
· Unidireccionales: − Simplex: hay un único emisor y un sólo receptor.
· Bidireccionales: − Full−Duplex: Tanto emisor como receptor pueden transmitir simultáneamente.
− Half−Duplex: En cualquier momento dado uno de los terminales actúa como emisor y el otro actúa como
receptor y en otro momento intercambian los papeles. La información no puede fluir en ningún momento
simultáneamente en ambos sentidos.
1.2. CLASIFICACIONES:
Sistemas
Multicomputacionales:
Distancia
Velocidad
Comunicación
menos de 1 m.
6 bps
Paralelo
del orden de Mbps y
Gbps
Serie
No hay problemas de acceso al medio.
Redes Locales:
entre 1 m. y 1 km.
Existen problemas de acceso por tratarse de redes multipunto, por lo que se necesitan protocolos para
controlar el acceso a la red.
Redes Metropolitanas:
entre 1 km. y 10
km.
kbps
Redes Extensas:
más de 10 km.
Depende de la red Local
Serie
que la forma. (" kbps)
Serie
La única red extensa que existe hoy en día es INTERNET y ésta está formada a partir de redes locales. En las
redes extensas no se establece un protocolo porque une distintas redes locales de distintos propietarios y cada
una posee se propio protocolo. Así que se echa mano de los estándares.
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1.3. MODELOS ESTRUCTURADOS:
Aplicación
Encaminamiento
Control
Físico
Los modelos estructurados consisten en dividir los problemas monolíticos (es decir, los problemas grandes de
un solo bloque) en distintas partes. Ejemplo: Un sistema de comunicaciones lo podríamos dividir en los
siguientes niveles:
Hay dos grandes modelos estructurados para implementar la tarea de las telecomunicaciones:
MODELO ISO/OSI MODELO TCP/IP
APLICACIÓN
PRESENTACIÓN
APLICACIÓN
SESIÓN
T.C.P. (Transport Control
Protocol)
TRANSPORTE
I.P. (InterNet Protocol)
RED
ENLACE DE
DATOS
SUBRED
FÍSICO
Este modelo trabaja con la presunción de la existencia ya de antemano de una red local.
Descripción del modelo ISO/OSI:
· Nivel FÏSICO: especifica el tipo de conectores, número de líneas, nivel de voltaje, etc.
· Nivel de ENLACE DE DATOS: garantiza que los datos a transmitir se propagan por el medio físico sin
errores usando técnicas de detección y corrección de errores.
· Nivel de RED: se encarga del encaminamiento a través de la SUB−RED de comunicaciones, de la
identificación de los nodos, del control de la congestión, etc.
· Nivel de TRANSPORTE: garantiza que la comunicación entre los dos extremos de la SUB−RED es fiable.
También se encarga de la multiplexión y la demultiplexación de datos (fragmentación en paquetes de
información).
· Nivel de SESIÓN: se encarga de proseguir con la comunicación en caso de haber habido alguna caída de un
extremo. Esto lo consigue utilizando técnicas de Check−Pointing (éstas consisten en que los HOSTs graban el
estado del disco en un momento determinado y simultáneamente). No se encarga de las caídas de los IMPs, ya
que, de éstas se encarga el nivel de RED.
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· Nivel de PRESENTACIÓN: se encarga del formato de los datos, interpreta los datos para conseguir que éstos
sean utilizables por ambas partes de la comunicación, aunque tengan formato distinto. También se encarga de
la encriptación y de la compresión de los datos.
· Nivel de APLICACIÓN: se encarga de ejecutar la aplicación.
En este modelo se distingue la configuración de un HOST de la de un IMP:
APLICACIÓN
PRESENTACIÓN
SESIÓN
TRANSPORTE
RED
ENLACE DE DATOS
FÍSICO
APLICACIÓN
PRESENTACIÓN
SESIÓN
TRANSPORTE
RED
ENLACE DE DATOS
FÍSICO
RED
ENLACE DE DATOS
FÍSICO
RED
ENLACE DE
DATOS
FÍSICO
Los IMPs negocian entre ellos, esto es, se establece una comunicación para decidir si los datos tienen algún
error y si se desea la retransmisión. A este proceso se le denomina PROTOCOLO.
La comunicación se establece a través de INSTANCIAS. Cada línea se controla independientemente a través
de UNIDADES FUNCIONALES:
La comunicación entre UNIDADES FUCIONALES de distinto nivel será bidireccional. A la forma, el
mecanismo, que permite la comunicación o interconexión entre varios niveles se le denomina INTERFAZ.
Ésta debe ser ESTÁNDAR. Si se mantienen los INTERFACES, las unidades funcionales son autónomas, esto
es, pueden intercambiarse con otros que hagan lo mismo (aunque de distinta forma) sin que por ello se
resienta el sistema.
Un PROTOCOLO será un conjunto de normas que va a hacer posible que dos unidades funcionales (del
mismo nivel) trabajen juntas en máquinas diferentes.
Descripción del modelo TCP/IP:
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· Nivel de SUB−RED: es el conjunto de protocolos que se crearon para unir las redes que formaban parte de
ARPA−NET (ya que cada red tenía su propia estructura). El nivel de Sub−Red está muy difuminado por haber
gran diversidad de redes locales contenidas en Arpa−Net.
· Nivel IP: es el protocolo para el trabajo entre redes. Para que una máquina sea accesible por otra es necesario
identificarla (darle una dirección). Para ello se crearon las direcciones IP, que son un conjunto de números.
Esta nomenclatura debe ser única para que no se produzcan ambigüedades por existir dos máquinas con la
misma dirección IP. Esta dirección se da en función de la Sub−Red a la que pertenezca el HOST. El protocolo
IP también se encarga del control del encaminamiento para que no se produzcan duplicados ni ciclos.
· Nivel TCP/UDP: el TCP es el protocolo de nivel de transporte y está orientado a conexión. Si dos
aplicacioness con nivel TCP quieren iniciar una conexión se abre un SOCKET y así una aplicación escribe
sobre él mientras que la otra lee de él. (En UNIX el socket es un fichero.) Se encarga del control de flujo y del
control de errores.
El UDP es el protocolo de DATAGRAMA de usuario. Se crea un Socket en la mayoría de los casos, pero no
es indispensable. Mediante Datagrama no se establece una conexión, esto es, se envía un bloque especificando
la dirección origen, la destino, etc. y el protocolo UDP se encarga de enviarlo y de que llegue. Si se envían
varios bloques seguidos es la aplicación quien debe enumerarlos.
· Nivel de APLICACIÓN: existen muchas aplicaciones, la mayoría de ellas en UNIX. Esto es debido al origen
de este modelo. Estas aplicaciones están orientadas a la multitarea, como son:
TELNET (Servicio de Terminal Virtual): este servicio consiste en que desde una máquina remota podemos
abrir una sesión en otra máquina como si estuviéramos directamente conectados a ese HOST. Esto se
implementa mediante el protocolo de terminal virtual NVT y se define en él: las teclas que se pueden apretar
en el terminal remoto (ASCII de 7 bits), comandos de control (como detener el Scroll, Ctrl−C, etc.) para que
sean interpretados y enviados al HOST remoto sin interrumpir la aplicación Telnet y códigos de control que
establecen los parámetros de la conexión sobre la marcha).
FTP (Protocolo de Transferencia de Ficheros): permite el acceso a los ficheros situados en una máquina
remota. Esta transferencia se realiza en el formato FTP que suele ser en código ASCII de 7 bits. Permite
desplazarse por el árbol de directorios y hacer la transferencia en ambos sentidos. También permite la
transferencia en modo binario (8 bits) para casos especiales.
También permite el Acceso en Línea NFS (Network File System), esto es, que en vez de trabajar sobre una
copia local del fichero se puede trabajar sobre el propio fichero como si estuviese en la misma terminal. Esto
se hace con el NFS de forma que el programa permite incorporar el árbol de directorio del HOST remoto en el
árbol de directorio propio de forma totalmente transparente. Esto puede ocasionar inconsistencias a la hora de
la representación de los datos. Así, este servicio es fiable con máquinas similares (como las SUN).
SMTP (Correo electrónico): permite la comunicación entre usuarios de INTERNET. Este servicio se realiza a
través de un LOGIN <usuario><máquina>. Para enviar el mensaje es necesario especificar el destino y el
origen. A partir del momento en que se aprieta el botón de aceptar para enviar el mensaje se inicia una
negociación entre las máquinas para que se pueda establecer la conexión y cuando llegan a un acuerdo se
envía físicamente el mensaje al destino. Cuando el usuario destino se conecta (si no lo estaba) le sale un
mensaje de que tiene correo electrónico.
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