“Redes de Computadoras”

Introducción

• Definiciones. Las redes de computadoras son un conjunto de estas independientes e interconectadas entre si.

• Se dice que dos computadoras están interconectadas si son capaces de intercambiarse información.

Aplicaciones de las Redes de ordenadores

• Utilización de las redes en empresas.

• Uso de las redes en entornos de usuarios.– Acceso a información remota.– Comunicación de persona a persona.– Entretenimiento.

• Notas sociales a considerar.

“Redes de Computadoras Área

Local”

Definición de Red de Área Local

Sistema de comunicación que enlaza, en una extensión limitada, una serie de configuraciones de mainframes, minicomputadoras, microcomputadoras, terminales, y toda clase de periféricos independientes situados en un mismo centro administrativo o fabril, con el objetivo de intercambiar información y compartir recursos. (Existe una definición de LAN más precisa por el IEEE)

Características distintivas de las LAN 1. Abarcan zonas geográficas poco dispersas.

2. Interconectan dispositivos que pueden trabajar de forma autónoma.

3. Permiten velocidades de transmisión muy

elevadas (hasta Gbps).

4. Transfieren información en forma digital.

5. Facilitan la comunicación entre todos los

dispositivos conectados a la red.

6. Son propiedad privada.

7. Manifiestan baja probabilidad de error.

Redes de Área Local

• Introducción. En las Redes de Área Local se utilizan básicamente dos medios de transmisión:– Banda Base. En un momento dado se transmite

una única señal sobre el medio.– Banda Ancha. La información es transmitida en

señales portadoras de alta frecuencia, cuya capacidad puede ser dividida en bandas de transmisión independientes, mediante multiplexación por división de frecuencia.

Protocolos de acceso al medio

Estos mecanismos de acceso, definidos en estos protocolos, determinan los distintos tipos de redes de área local.– El problema son las colisiones. Una colisión se produce

cuando dos o mas máquinas intentan transmitir su información simultáneamente sobre el canal: Las señales transmitidas se solapan y el resultado es una señal que no es ninguna de las originales, en definitiva, que es inservible.

– Protocolo de acceso múltiple.• ALOHA. El protocolo ALOHA fue el primer

protocolo de acceso múltiple. Desarrollado en la Universidad de Hawai en la década de los 70. Es el precursor de todos los protocolos de difusión existentes en la actualidad.

• Surgió como solución a la interconexión de siete centros de dicha Universidad, de forma que varias estaciones atacaban a una computadora central sin usar la red telefónica.

• Existen dos versiones de ALOHA, el protocolo puro y el ranurado.

Protocolos de acceso al medio

– Protocolos de acceso múltiple con detección de portadora. E protocolo CSMA (Carrier Sense Multiple Access) Introduce una mejora considerable respecto al protocolo ALOHA: es la detección de portadora. Esta mejora consiste en que una máquina de red, antes de transmitir, escucha el canal. Si está libre la estación transmite, caso contrario espera.

• CSMA Permanente. También llamado1-persistente

• CSMA P-Persistente.

• CSMA/CD.

Protocolos de acceso al medio

– Protocolos libres de colisión. Los mecanismos libres de colisión eliminan totalmente la posibilidad de que se produzcan colisiones, siendo eficientes bajo condiciones de tráfico elevado. Se pueden clasificar en tres grupos básicos:

• Protocolos de paso testigo.

• Protocolos de reserva.

• Protocolos de demanda.

Protocolos de acceso al medio

– Protocolos de contienda limitada. Son protocolos que utilizan contención cuando la carga de tráfico es baja y una técnica libre de colisión cuando la carga de tráfico es elevada. Un ejemplo de este tipo de protocolo es el protocolo de recorrido de árbol adaptable.

Protocolos de acceso al medio

Protocolos de Acceso al Medio•Son protocolos del nivel MAC el cual se define para las LAN dado que casi todas utilizan un canal de acceso múltiple para sus transmisiones.•Los protocolos de acceso al medio pueden ser de tres tipos:*De contienda o aleatorio (el más importante es el CSMA/CD).*Centralizado o de llamada selectiva (polling).*Distribuido (de paso de testigo).

Estándares clásicos de redes de área local.

– Redes Ethernet.– Redes Token Bus.– Redes Token Ring.

• Otras redes de Área local y metropolitana de importancia.– Fast Ethernet.– Redes 100 VG AnyLAN.– La evolución de Ethernet: Gigabit Ethernet.– Redes FDDI.– ATM en entornos de LAN.– Redes de área local inalámbricas (Wireless

LAN).

Estándares clásicos de redes de área local.

Modelo de referenciaOSI

Niveles OSI

FísicoEnlaceRed

TransporteSesión

PresentaciónAplicación

Menor Nivel

Mayor Nivel

Modelo OSI• Físico:Transmisión y recepción de unidades básicas de

información (bits) sobre líneas físicas de transmisión.

• Enlace:Transferencia fiable de bloques de información entre equipos directamente conectados.

• Red:Transferencia entre sistemas abiertos no directamente conectados.

• Transporte:Transferencia fiable extremo a extremo. Ofrece una calidad de servicio uniforme.

• Sesión:Organizar y sincronizar el diálogo entre entidades de aplicación.

• Presentación:Compatibilidad en la representación de los datos.

• Aplicación: Las aplicaciones en sí.

Arquitectura OSI (trayectoria real de la comunicación)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)AH

PH

SH

TH

RH

EH

aplicación

(1)

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(7)

aplicación

AH

PH

SH

TH

RH

EH

RED

Protocolosalto nivel(extremos)

ProtocolosBajo nivel

Red y extre-mos

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(5)

(6)

(7)

(1)

(2)

(3)

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(1)

(2)

(3)

(1)

(2)

(3)

AABB

CC

Las LAN y la Arquitectura OSI

Enlace

FísicoFísico Físico Físico

802.3 802.5 ANSI802.2 LLC

Redes IEEE y ANSIOSI

Ethernet Token Ring FDDI

LLC

MAC

Estándares IEEE para LAN (I)

• 802.1: Realiza una introducción al conjunto de estándares. También incluye la gestión de redes y los puentes MAC.

• 802.2: Describe la subcapa LLC.• 802.3: Describe el estándar CSMA/CD.• 802.4: Describe el estándar token bus.• 802.5: Describe el estándar token ring.

Estándares IEEE para LAN (II)

• 802.6: Red de Área Metropolitana.

• 802.7: LAN de Banda Ancha.

• 802.8: LAN de Fibra Optica.

• 802. 9: Redes con voz y datos integrados.

• 802.10: Seguridad.

• 802.11: Redes Inalámbricas.

• 802.12: VG-AnyLAN.• 802.14: Redes de Comunicación de Banda

Ancha basadas en CATV.

Algunos Estándares del comité 802.x de IEEE

Físico

Enlace

OSIOSI IEEEIEEE

LLC

MAC

FísicoBanda Base

10 Mbps

802.

3 CSMA/CDCSMA/CD80

2.4

TokenTokenBusBus

Banda Ancha

10 Mbps80

2.5

Banda Base 4-16Mbps

TokenRing

802.

3u

Banda Base 100

Mbps

FastEthernet

IEEE 802.2LLC: Control de Enlace Lógico

MAC: Control de acceso al medio

Variantes de LAN existentes

ATM-LAN

LAN

Ethernet Token-Ring FDDI Otras

Thicknet

Thinnet

ParTrenzado Fibra

Radio4 Mbps

16 Mbps

FDDI-I FDDI-II

AppletalkArcnet StarLAN IBM PC

Token-Bus

Ultranet TCNS

Fast

VG-AnyLAN

CDDI

Gigabit

Edificio 5

Edificio 4

Edificio 1

Edificio 3

Edificio 2

Edificio donde se encontrará el Centro de Gestión de la LAN

60 m

120 m

500 m

1 Km

3 km

Ejemplo de un diseño de LAN