Upload
virginia-seco
View
221
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
arqui
Citation preview
GENERALIDADESDEREDES
Consecuencia del desarrollo tecnolgico, es una proliferacin de sistemas de pequeo tamao instalados en forma dispersa en plantas industriales, oficinas tcnicas y administrativas, campus universitarios, etc. A medida que el nmero crece, es lgico pensar en interconectarlos con el fin de compartir recursos caros e intercambiar datos entre sistemas. En efecto, debido al alto costo de los equipos electromagnticos (discos, impresoras) frente a los electrnicos se hace aconsejable el uso compartido de estos recursos. Los usuarios no trabajan en aislamiento (conjunto de pequeos usuarios). La red permite expansin gradual, con reemplazos parciales de equipos antiguos o interconexin de dispositivos de distintos proveedores. El costo es un factor crtico en la aplicabilidad en un ambiente particular en relacin al costo de las unidades a intercambiar. Otra consideracin es su configuracin. Debe permitir un cambio fcil, posibilitando el agregado o retiro de dispositivos. No menos importante es la confiabilidad. La falla de un dispositivo conectado a la red no debe provocar la salida de servicio del total de la red. Una red debe ser capaz de interconectarse con otras redes, de protocolos iguales o distintos mediante puertos llamados Gateways. Las fallas deben detectarse con rapidez y el funcionamiento normal debe ser restablecido mediante procedimientos simples. Desde el punto de vista de la velocidad, el ancho de banda debe adecuarse a las necesidades. La transferencia de informacin mediante redes locales se hace en bloques de datos cuyo tamao se limita a unos miles de bits. Al campo de informacin que se intercambia se le agregan otros campos, como por ejemplo la direccin de los nodos que intervienen (remitente y destinatario), secuencias de verificacin para detectar errores, etc. El conjunto conectado de campos se denomina paquete. Cuando el paquete est listo, se dice que hay un mensaje generado. Definicin: una red local, LAN (Local Area Network), es una red de comunicaciones con un medio compartido que provee interconexin a un conjunto de dispositivos denominados nodos estaciones de la red, contenidos en un rea pequea. El Comit IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 ofrece una definicin oficial de red local: una red local es un sistema de comunicaciones que permite que un nmero de dispositivos independientes se comuniquen entre s. Hay tres aspectos en la definicin:
1) Se trata de una red de comunicaciones y no de una res de computadoras. Para ello son necesarios programas que permitan que los dispositivos se entiendan entre s.
2) El trmino dispositivos tiene un sentido amplio: computadoras, impresoras, terminales, FAX, unidades de disco, etc
3) El rea es pequea: edificio, campus universitario, fbrica, etc. El medio provee un nico canal de comunicacin.
Derivacin Retransmisor Medio bidireccional. A: dispositivo B: Controlador transceptor (plaqueta en el dispositivo) Una LAN est caracterizada por: Topologa: forma en que se conectan los nodos entre s (grafos de conexin) Modo de transmisin: codificacin en seales elctricas. Medio de transmisin: fija la distancia y la velocidad. Disciplina de prioridades: orden en que los nodos pueden acceder al medio. Protocolo de acceso: formaliza las reglas de acceso. En una red dada debe haber compatibilidad absoluta entre las cinco caractersticas. Topologa El trmino topologa se emplea para referirse a la disposicin geomtrica de las estaciones de una red y los cables que las conectan, y al trayecto seguido por las seales a travs de la conexin fsica. Las topologas fueron ideadas para establecer un orden que evitase el caos que se producira si las estaciones de una red fuesen colocadas de forma aleatoria. La topologa tiene por objetivo hallar cmo todos los usuarios pueden conectarse a todos los recursos de red de la manera ms econmica y eficaz; al mismo tiempo, capacita a la red para satisfacer las demandas de los usuarios con un tiempo de espera lo ms reducido posible. Para determinar qu topologa resulta ms adecuada para una red concreta se tienen en cuenta numerosos
MEDIO
B
A
B
A
MEDIO
parmel tipoDentrtopoloLa topcableaconexconexLas compque eLa toptopolodel mindirede caExiste Topo En la linealmdel bude la que s
VentaVentaSimplal nodHay uestacrepetiExisteIncon
metros y vao de accesoro del conceoga fsica ypologa fsicado. As, dxiones: punxiones entrconexionesartido por t
enve una espologa lgoga fsica, medio fsicctamente, da moment
en varios tip
loga Bus
topologa bmente, unous unos disseal. Estae transmite
ajas e incoajas: icidad en e
do principaluna gran faciones o amdor.
e una intercvenientes:
ariables, como al medio fepto de topy topologa ca se refierdentro de lnto a punto re parejas ds multipuntodas las estacin es
gica se refies decir, la
co. Las essiguiendo uto. pos: en estr
bus todos lo a continuaspositivos da topologa e, una estac
onvenientes
el cableado. cilidad de a
mpliar la red
conexin to
mo el nmefsico deseaologa se plgica.
re a la dispola topologay multipun
de estacionnto cuentastaciones drecibido poere al traya manera estaciones un trayecto
rella, en bu
los nodos qacin del odenominadopermite qu
cin transm
s de la top
o, ya que no
ampliacin, aadiendo
tal entre los
ero de mqado, etc. pueden dife
osicin fsica fsica se
nto. En las nes adyacen con unde la red. Cor todas las ecto seguid
en que las se pueden
o que viene
us, en anillo
que compootro. Es necos terminade todas las
mite y todas
pologa en
o se acumu
y se puedeo una nueva
s equipos q
quinas que
erenciar dos
ca de las ee pueden d
conexionesentes, sin en nico caCualquier d
dems estdo por las estacionesn comunice determina
o y topolog
onen la red cesario incdores, que s estacione las restant
bus
ulan monto
en agregar a lnea cone
que integra
se van a i
s aspectos:
staciones diferenciar s punto a pestaciones anal de cato o conjutaciones. seales a
s se comuncar entre ado por las
as hbridas
quedan unluir en ambevitan poss reciban lates escucha
ones de cab
fcilmente ectada med
n la LAN.
nterconecta
en la red y dos tipos dpunto existe
intermediacomunicaciunto de dat
travs de ican a travs directa
s condicion
s.
nidos entre bos extremsibles rebota informacian.
bles en tor
nuevas diante un
ar,
el de en as. n tos
la vs
o es
s os es n
no
Una ffuncien esred laTodoscomuDebiddestinsuper Topo La topcaracequip
VentaVentaLa falLa deEs pocapacInconLa avSe neentre conecPoseecanal La cautilizaNo so
falla en unan del lugarsta topologa parte avers los nodosnicacin co
do a que lano, la posibrior a la exis
loga Estre
pologa en teriza por laos.
ajas e incoajas: la de un no
eteccin y loosible coneccidad de provenientes: era del nod
ecesitan lons, pero dis
cte a ste. en limitaciorequiere u
arga de redar ms que oporta carga
a parte del r en que sea. Sin embriada ya no s han de seompartido. informacibilidad de stente en u
ella
estrella es a existencia
onvenientes
odo no causocalizacin ctar terminaoceso.
do central sngitudes grastantes del
ones en cuana lnea y u es muy elcomo servias de trfic
cableado de produzcabargo, una interferir er inteligente
n recorre eque sea inna red de e
uno de los a de un nod
s de la top
sa problemde averas
ales no inte
supone la inandes de canodo centr
anto a expauna interfazevada en eidor o contr
co elevadas
detendra e. Adems, vez localiz
en la instalaes, ya que
el bus bidirnterceptadaestrella.
tipos ms ado central a
pologa en
as de funcis es sencillaeligentes, ya
nutilizacinableado, yaral, requiere
ansin (incrz al nodo prel nodo cenrolador. s por sobrec
el sistema, es muy dif
zada la fallacin. han de ma
reccionalmea por usua
antiguos deal cual se c
estrella
ionamiento a. a que el no
n de la red.a que dos een cada una
remento derincipal. ntral, por lo
carga del n
total o parcfcil localizala, al desco
nejar el me
ente hasta arios no au
e topologaonectan tod
al resto de
odo central
estaciones a un cable
nodos), da
o cual ste
odo centra
cialmente, ear las averonectar de
edio de
encontrar utorizados
. Se dos los
e la red.
tiene
cercanas que las
ado que cad
no se pued
l.
en as
la
su es
da
de
Topo En lacrculosealenodo.travsal sigu
VentaVentaEs poUnidirInconLa caEs difLa recen la Topo Las toconocla top VentaSe de Modo
Hay dEn baque a
loga Anill
topologa o. El ltimoes circulan Con esta s del anillo.uiente en e
ajas e incoajas: osible realizreccional, cvenientes: da de un nfcil localizaconfiguracired implica
logas Hb
opologas hcidas comoologa estre
ajas e incoerivan de la
o de transm
dos modos anda base,alterna entre
o
anillo, las o nodo de l en un solometodolog Si la inform
el anillo.
onvenientes
zar el enlacecon las vent
nodo suponar las fallas.n de la re
a variar el n
ridas
hbridas sono topologasella-anillo.
onvenientess tres anter
misin
de transmis la seal te dos valore
estacionesla cadena so sentido aa, cada nomacin no
s de la top
e mediantetajas de su
ne la paraliz. ed es compodo anterio
n las ms frs puras. La
s de las toriores, cono
sin, Bandaransmitida es de tensi
s estn unise conecta
alrededor deodo examinest dirigid
pologa en
e fibra pticaalta velocid
zacin de la
plicada, pueor y posterio
recuentes ys ms frec
opologas hocidas com
a base y baconsiste en que rep
idas unas a al primeroel crculo, r
na la informda al nodo q
anillo
a por sus cdad y fiabil
a red.
esto que inor de varios
y se derivauentes son
hbridas mo topologa
anda anchaen una formresentan e
con otras o cerrando regenernd
macin que que la exam
caractersticidad.
ncluir un ords nodos de
n de las tren la topolog
as puras.
a. ma de ondal uno y el c
formando el anillo. L
dose en cades enviadamina, la pa
cas de
denador mla red.
es anteriorega en rbo
a rectangucero lgico.
un as da
a a sa
s
es, l y
lar El
inconveniente es que no se transmite la seal de reloj y se hace dificultoso recuperar la seal recibida. Para solucionar esto se codifica el mensaje de manera que este contenga la seal de reloj. (Codificacin Manchester y Manchester diferencial) En banda ancha se transmite en ASK, FSK y PSK. Medio de transmisin
Los principales medios de transmisin utilizados en las redes de rea local son el cable par trenzado, el cable coaxial y el de fibra ptica. Uno de los aspectos que se deben de tener en cuenta para disear una red de rea local es el medio fsico que transporta la informacin, ya que ste condiciona la distancia, velocidad de transferencia, topologa y el mtodo de acceso.
Los parmetros ms significativos que debemos considerar en la seleccin del tipo de cableado son los siguientes:
1. Ancho de banda 2. Longitud 3. Fiabilidad en la transferencia. 4. Seguridad 5. Facilidad de instalacin 6. Costo
El ancho de banda est definido por el espectro de frecuencias que el medio puede transferir. Cuanto mayor sea el ancho de banda, las velocidades de transmisin sern ms elevadas. El ancho de banda es funcin de las caractersticas del cable y de su longitud, es por eso que debemos considerar la figura de mrito "distancia x velocidad".
La longitud de un segmento de cable es funcin del tipo de cable y topologa de la red.
La fiabilidad en la transferencia es la caracterstica que determina la calidad de la transmisin, normalmente evaluada en porcentaje de errores por nmero de bits transmitidos. Est relacionada con la atenuacin, as como por la sensibilidad a las interferencias externas.
La seguridad indica el grado de dificultad con que las seales transportadas pueden ser interceptadas.
La facilidad de instalacin est relacionada con el peso y el dimetro del cable, as como su sensibilidad a las operaciones que sobre l se realicen.
El costo es un criterio determinante en la seleccin del cable. El cable ms econmico es el par trenzado.
Disciplina de prioridades El canal es el nico medio de comunicacin entre los nodos de la red y sus prioridades son tales que solo un mensaje por vez puede ser enviado con xito. Si dos o ms mensajes se transmiten simultneamente habr interferencia por colisin, por ello son necesarias reglas que coordinen el acceso de los nodos al canal. El problema es recursivo porque los nodos para coordinarse deben usar el canal. Adems debido a que los mensajes tardan un tiempo en propagarse por el canal, ningn nodo puede conocer en forma instantnea el estado de los otros nodos. Se puede definir entre los nodos una relacin (binaria) denominada disciplina de prioridades R. x R y significa que el nodo x tiene precedencia sobre el nodo y. El conjunto de nodos ordenados por R se denomina pila de prioridades. La disciplina es esttica si R no cambia, en caso contrario es dinmica. Algunas de las disciplinas son: Rueda cclica simple: se arma la pila de prioridades al inicializar el sistema. Si al nodo que le toca ocupar la ranura no tiene mensaje, sta permanece ociosa. Rueda cclica justa: se arma la pila de prioridades al inicializar el sistema y se interroga a la misma hasta encontrar un nodo con mensaje. La ranura permanece ociosa si ningn nodo tiene mensaje. Rueda cclica priorizada: se pone al tope de la pila al nodo que transmiti ltimo. Esto es til cuando hay transmisiones tipo rfaga, en las que un nodo ocupa varias ranuras sucesivas para transmitir y luego entrar en un perodo ms o menos prolongado de silencio. Protocolo de acceso El conjunto de reglas de control de acceso al medio que garantice el uso del mismo al nodo de mayor prioridad cualquiera sea la disciplina utilizada se denomina protocolo. Normalizacin El MODELO OSI (Open System Interconnection, Interconexin de Sistemas Abiertos) de ISO (International Standard Organization) sirve para definir el proceso de comunicacin en forma general. Es un modelo de referencia sirve para cualquier tipo de red, sea de corta media larga distancia. Define el proceso de comunicacin en general y tiene siete capas.
1- Capa fsica: describe las caractersticas mecnicas y elctricas del medio fsico. Se realiza la codificacin/decodificacin de smbolos booleanos en seales elctricas que son lanzadas al medio.
2- Control de enlace de datos: define formatos y protocolos para transferir paquetes de informacin y los procedimientos de acceso al medio. En las LAN se divide en dos subcapas: LLC (Logic Link Control): interface entre la capa 1 y la MAC. Multiplexa entre los distintos protocolos (IP, IPX) y realiza control de flujo. MAC (Media Access Control): suministra mecanismo de direccionamiento y acceso (Unicast, Multicast y Broadcast). Cada dispositivo Ethernet fabricado NIC (Network Interface Controllers), hub o switch router contiene una direccin MAC de 48 bits nica asignada por el fabricante.
3- Red: Controla la conmutacin de enlaces en los casos en que son posibles distintos caminos para interconectar dos nodos de la red. Es innecesaria en redes aisladas porque todas las estaciones usan el mismo canal.
4- Transporte: incluye funciones tales como multiplexar una serie de mensajes independientes sobre una nica conexin y segmentar datos en unidades de tamao apropiado para su manejo por la 3ra capa.
5- Sesin: administra y sincroniza dilogos entre dos procesos de aplicacin. Provee dos estilos de dilogo: a) Alternado: se suceden los envos de mensajes (Half Duplex) b) Simultneo: ambos interlocutores pueden enviar y recibir mensajes
simultneamente (Full Duplex) 6- Presentacin: asegura que la informacin es transmitida de manera tal que
pueda ser entendida por el receptor. Puede cambiar la sintaxis preservando su semntica. Por ej. Genera en ASCII mientras el interlocutor utiliza otra codificacin. La traduccin la realiza esta capa.
7- Aplicacin: provee servicios de aplicacin al usuario. (Correo electrnico, bases de datos, etc.)
Al lado de todas las capas y en interfaz con todas ellas est el administrador de la red, responsable de la inicializacin y mantenimiento del sistema. Ej.: deteccin de fallas, etc.
El protocolo TOP, (Technical and Office Protocol) es un estndar para la interconexin de un grupo de usuarios trabajando en una LAN. Reconoce cinco tipos de sistemas presentes en una red:
Sistema terminal (Host): contiene las siete capas OSI
Repetidor: expiden bits de una red a otra (no son inteligentes)
Puente (Bridge): conecta dos redes en la capa de enlace
Encaminador (Router): para unir redes con la misma capa de transporte y distinta capa de red
Pasarela (Gateway): se utilizan para redes que no usan el modelo OSI
EL protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol),Protocolo de control de transmisin/Protocolo de Interconexin de redes, cubre las capas de transporte y red del modelo OSI.
IP: divide los mensajes en datagramas de hasta 64Kbytes. (cabecera y texto)
TCP: protocolo que tolera el funcionamiento de redes inseguras. Trabaja asociado a IP. Acepta mensajes de longitudes arbitrariamente grandes, los separa en datagramas de longitudes que no excedan 64Kbytes y los transmite. Retransmite si es necesario.
Re ensambla los mensajes uniendo los datagramas en la secuencia correcta.
Aplicaciones
FTP: (File Transfer Protocol): distingue cuatro tipos de archivos: Imagen, ASCII, EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code. Cdigo ampliado de intercambio decimal codificado en binario. Cdigo binario para texto, comunicaciones y control de impresora de IBM.), Archivo de bytes lgicos (bytes de tamao distinto a 8 bits). Soporta comandos de envo y recepcin de archivos, manejo de directorios, parmetros y modos de transferencia.
SMTP : Correo electrnico (Simple mail Transfer Protocol)
TELNET : Terminales virtuales. Fija y maneja dos flujos de datos, uno en cada sentido. Intrprete de commandos.
PDN :Packet Data Network
ISO TCP/IP
SIMPLE MAIL
PROTOCOLTRANSFER
ENLACE
TRANSPORTE
APLICACIN
SESIN
PRESENTACIN
RED
FISICA
(SMTP) (FTP)
TELNETPROTOCOL
IP
ETHERNET MILNET
TCP
PROTOCOL
FILETRANSFER
PDN
ARPICMP
ARP: Address Resolution ProtocolICMP: Internet Control Message Protocol