Los medios de transmisión • Factores para la elección del medio: – – – – – – La instalación en la que se utilizará. Topología que soporta. Fiabilidad y vulnerabilidad. Influencia de las interferencias. Economía y facilidad de instalación. Seguridad. Facilidad de acceso no permitido. Tipos de medios de transmisión • • • • Medios magnéticos. Cintas y discos. Los cables metálico. (eléctricas). La fibra óptica. (luz). Comunicaciones inalámbricas: – Ondas de radio terrestres. • Onda corta • Microondas. – Infrarrojos. – Satélites artificiales: • Geoestacionarios. • L.E.O. (Low Earth Orbit). Tipos de señales • Analógicas. • Digitales. Tipos de redes • Según su la tecnologia de transmisión: – Redes de difusión. • Los mensajes (paquetes) son enviados a todas las máquinas de la red. – Redes punto a punto • Conecta pares individuales de máquinas. Según la distancia entre los ordenadores: D ista n cia e n tre m icro p ro ce sa d o re s L o s m icro p ro ce sa d o re s e sta n e n e l(la ) m ism o (m ism a ) 0 ,1 m T a rjeta d e circuito s 1 m S istem a 10 m H a b ita ció n 100 m E d ificio 1 Km C am pus 10 Km C iu d a d 100 K m P a ís 1 .0 0 0 K m C o n tin e n te 1 0 .0 0 0 K m P la n e ta E jem plo O rd e n a d o r O rd e n a d o r m u ltip ro ce sa d o r R e d d e á re a lo ca l (L A N ) R e d d e á re a m etro p o lita n a R e d d e á re a e xte n sa (W A N ) In te rn e t Tipos de redes • LAN.(Local Area Network) • Tamaño limitado (Edificio, campus). • Velocidades de 10 a 100 Mbps (no MB/sg.) • Topologias: En bus Estrella Anillo Tipos de redes • MAN (Metropolitan Area Network) • Ciudad, publicas y privadas. • Arquitectura sencilla. • Utilizan un estandar llamado DQDB(bus dual de cola distribuida) Dirección del flujo en el bus A Bus A Ordenadores 1 2 3 Dirección del flujo en el bus B 4 Head end Bus B Tipos de redes • Redes de área extensa (Wide AreaNetwork) • Abarcan un país o un continente. • Constan de hosts y una subred de comunicaciones para conectar dichos hosts. • Paquetes o celdas Subred routers host LAN LAN host host LAN LAN Tipos de redes • Redes inalámbricas: Internet nodo D D nodo D Conmutacion de paquetes TCP/IP D nodo D D nodo nodo nodo D D nodo D D nodo nodo D D D nodo nodo D D nodo D Software de red • Se estructura en distintas capas Protocolo 5 Capa 5 Interfaz 4/5 Capa 5 Protocolo 4 Capa 4 Interfaz 3/4 Interfaz 2/3 Capa 4 Protocolo 3 Capa 3 Capa 3 Protocolo 2 Interfaz 1/2 Capa 2 Capa 2 Protocolo 1 Capa 1 Capa 1 Medio fisico • Las capas y los protocolos es la arqu.de red • Cada par de entidades se llama par. (por ej.el elemento de la capa 5 de ambas redes) • Los pares se entiende porque utilizan el mismo lenguaje (protocolo). • Una capa con otra se comunican a través de un interfaz de capa y hablan el mismo protocolo. • Todos los protocolos de una columna se llama pila de protocolos. • El ejemplo de los dos filósofos. Software de red M H4 H3 H2 H3 H4 H4 M1 Protocolo capa 4 M M1 H4 T2 M Protocolo capa 5 M2 H2 Protocolo capa 3 H4 M1 T2 H4 H3 H2 H3 H4 H4 M1 M1 H4 T2 Protocolo capa 2 Ordenador de origen M Ordenador de destino H2 M2 H4 M1 T2 Problemas a resolver • Identificación de emisores y receptores. Direccionamiento. • Tipo de comunicación en las interfaces: • Símplex, half duplex o semiduplex y full duplex. • El control de errores similar en el emisor y en el receptor. Feed back. • Control de la secuencia de los paquetes. • Control de un emisor rápido y un receptor lento. • La multiplexación. Normalización • Mejora de la calidad y de la fiabilidad. • La mejora de la seguridad. • Protección de los ciudadanos y del medio ambiente. • Hacer compatibles la compatibilidad y la interconexión de equipos. • Reducir el número de modelos. • Facilitar la distribución y el mantenimiento. Tipos de normalización • De “facto”: • Métodos de compresión. • Comandos Hayes. • De “jure” • Modelo OSI de interconexión. • Tarjetas de crédito. • Nacionales, Europeas o Internacionales: • Euroconector. • R-J41, RJ-45 Modelo de referencia OSI de ISO. • ISO: International Standard Organitation. • OSI: Open Systems Interconnetion. – El objetivo: » Interconectar diferentes sistemas y normalizar las redes de datos. – Caracteristicas: » Los equipos diseñados para un tipo de red se pueden conectar a cualquier red del mismo tipo. » Es posible realizar comunicaciones terminal a terminal entre dos sitemas interconectados. » Los usuarios pueden adquirir los equipos a diferentes fabricantes sin restricciones de propiedad o conflicto de normas. El modelo OSI de ISO C apas O S I A p lic a c ió n P re se n ta c ió n S e sió n T ra n sp o rte R ed E n la c e d e d a to s F ísic a N o rm a in te rn a c io n a l IS O 7 4 9 8 (1 9 8 4 ) In te ra c ció n p a ra re a liz a r la s ta re a s q u e so n o b je to d e la c om u n ic a ció n . A se g u ra r q u e la info rm ac ió n e stá c o dific a d a e n fo rm a q u e am b o s siste m a s p u e d e n m a n e ja r. C o o rd in a c ió n d e l d iálo g o . V e rific a c ió n d el flujo d e d a to s y la in te g rid a d . E sta b le c im ie n to d e la ru ta ló g ic a. E sta b le c im ie n to d e la ru ta re al. G a ra n tiz a q u e lo s m e n sa je s v a n d e n o d o a n o d o d e la re d c o n tro la n d o la d e te c c ió n y la c o rre c ció n d e e rro re s. C o m p a tib ilid a d a niv e l d e c o n e c to re s, c a ble s y se ñ a le s e lé c tric a s. La capa física • Se determina en este nivel los siguientes conceptos: • • • • Los voltajes La duración de un bit. Los conectores. Los medios de tansmisión. La capa de enlace de datos • En esta capa el emisor divide, los datos de entrada, en marcos de datos. • Realiza el control de errores. • Resuelve los problemas de marcos dañados, repetidos o duplicados. • Evita que un emisor rápido sature al receptor lento. (buffer). La capa de red • Resuelve el problema de cómo se encaminan los paquetes a su destino. • Resuelve el problema de la congestión. • Realiza el control del número de paquetes que gestiona la red y para cada cliente para su facturación. • Son protocolos que manejan las operadoras. La capa de transporte • Es una verdadera capa de extremo a extremo. Un programa en la máquina emisora entabla conversación con otro programa similar en la máquina destino. • Realiza tareas de multiplexado, segmentación y control del flujo (control de emisores rápidos con receptores lentos). La capa de sesión • Permite crear sesiones entre máquinas distintas. Una sesión podría ser una transferencia de un fichero. • Realiza el control del dialogo entre emisor y receptor. • Manejan lo que se llaman fichas para evitar que en ambos lados de la comunicación se intente acceder al mismo recurso. • La sincronización y recuperación de la transmisión La capa de presentación • Controla la codificación de los datos a presentar entre máquinas que utlizan códigos distintos. • Los datos o son alfanuméricos o enteros o reales • Permite comunicar máquinas con código ASCII y EBCDIC La capa de aplicación • Permite compatibilizar distintos terminales creando un terminal virtual de red. • La transferencia de ficheros de manera que ficheros Unix puedan ser llevados a máquinas Windows. • El correo electrónico. • La búsqueda de directorios. Emisor Capa de Aplicación AH Capa de presentación PH Capa de sesión SH Capa de transporte TH Capa de red Capa de enlace Capa física Receptor Datos NH DH Capa de Aplicación Datos Capa de presentación Datos Datos Capa de sesión Datos Capa de transporte Capa de red Datos Datos Bits DT Capa de enlace Capa física La International Telecom Union ITU. • Nace en 1865 para poner orden en las comunicaciones telegráficas. • Hoy dia es una oficina de las Naciones Unidas: • Tiene tres divisiones: • ITU-R de radiocomunicaciones. • ITU-T de las telecomunicaciones. • ITU-D de desarrollo. • Sus resultados son recomendaciones. Los comites de normalización. • ISO (International Standard Organitation) – Su labor: emite estándares desde revestimientos de postes telefónicos hasta el standard OSI. – Pertenece a la ITU-T y así evitar la creación de standares duplicados y distintos. – Son miembros de ISO entidades como ANSI (Instito American de Standares) y IEEE (Institute of electrical an electronics Engineers) Tipos de señales • Señal: Es la manifestación de una magnitud física • Tienen la capacidad de propagarse a través de diferentes medios o canales. • Principio de superposición: El efecto que produce una suma de señales es igual a la suma de los efectos producidos por cada una de las señales. f ( x y) f ( x) f ( y) f efecto _ producido x , y las _ señales Tipos y formas de transmisión. • Sincronismo:Procedimiento por el cual emisor y receptor se ponen de acuerdo sobre el instante preciso en el que comienza o acaba una información puesta en el medio de comunicación. • Transmisión asíncrona:Cuando entre emisor y receptor se establece sincronización en cada carácter emitido, mediante un bit de comienzo y dos bit de stop. • Transmisión síncrona:Los bits enviados se hace con un ritmo constante que es idéntico en el emisor y en el receptor. Tipos y formas de transmisión. • Transmisión asíncrona:El emisor y receptor se ponen de acuerdo en cada palabra de información transmitida. Reposo 1 1 1 1 1 1 Reposo Rendimiento 8 Start 0 0 0 0 Stop • Transmisión síncrona: V 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 t t t 100 72 , 7 % 11 Rendimiento:Enviaremos 3 códigos de sincronismo ASCII (16h) cada 256 bytes. En un Kb se envian 12 códigos de control. 1024 8 (1024 12 ) 8 Reloj 100 98 ,8 % Tipos de síncronismos • Síncronismo de bit: se encarga de determinar el momento preciso en que comienza o acaba la transmisión de un bit. • En las transmisiones asíncronas es el bit de start el que determina el comienzo. • En las síncronas es la señal del reloj transmitida por la propia línea con los datos, se encarga del síncronismo. • Síncronismo de carácter:se encarga de determinar cuales son los bits que componen cada palabra transmitida • En la transmisiones asíncronas la síncronia la determinan los bit de start y los de stop. • En las transmisiones síncronas la determinan caracteres se Síncronización (el carácter 16 h del código ASCII o SYN). • Síncronismo de bloque: Se intercalan códigos de control del código ASCII que divide la información en tramas mediante una cadencia o secuencia de códigos de control. Transmisiones según el medio • Transmisiones serie: • Una única linea de datos conducen los bits secuencialmente. • Permite mayores distancias. • Ejemplos: Ordenador a un modem, de ordenador a ordenador o un ratón • Transmisión paralelo: • La transmisión se realiza byte a byte por líneas individuales. • Menores distancias mas rapidez. • Comunicación entre ordenadores o a la impresora. Conceptos generales de las señales en comunicaciones. • • • • • • • 1 Ciclo/sg = Hertzio, Hz 1000 ciclos/sg=Kilohertzio, Khz 1.000.000 ciclos/sg= Megahertzio, Mhz Baudio=Impulsos electricos/sg. BaudiosBits/sg. Ancho de banda H=máxima frecuencia que puede tener una señal en un medio.(Hz) – La relación potencia de la Señal/potencia del Ruido expresada en multiplo de 10 por el log de S/N se denomina decibelio. • • • • Decibelio= 10 x log10 S/N (dB). Una relación de S/N de 10 es igual a 10 dB Una relación S/N de 100 es igual a 20 dB Una relación S/N de 1000 es igual a 30 dB. – La ley de Shanonn dice: • Número máximo Baudios/sg=H log2 (1+S/N) • Siendo H el ancho de banda – H=3.000 Hz y S/N 30 dB » Baudios=10301 Elementos que alteran las señales. • La atenuación: – Debilitamiento de la señal debido a la resistencia eléctrica, tanto del canal, como de los demás elementos. – Se manifiesta por una disminución de la amplitud. – La atenuación responde a la Ley de Ohm: • Va-Vb = IR • La distorsión: – Es la deformación de la señal modificándose la amplitud solamente en algunas frecuencias. La ecualización evita este problema Elementos que alteran las señales. • Interferencia: – Es la suma de una señal conocida pero no deseada, a la señal principal que se transmite. – Suele ocurrir cuando las señales trabajan en frecuencias muy próximas. • Ruido: – Es energía no deseada de fuentes distintas del emisor. – En los cables es producido por el movimiento de los electrones provocando el ruido témico que es inevitable. • Diafonia: – Es el acoplamiento inductivo de dos cables que están próximos. Elementos que alteran las señales. • Dispersión: • La longitud de los pulsos de luz transmitidos por una fibra aumentan conforme se propagan. • Estudios de laboratorio han descubierto métodos para que este fenómeno se atenúe y es la creación de los Solitones, impulsos con características especiales.