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Redes de Comunicación II
Módulo I. Fundamentos y modelos de red
Tema 1. Modelos de red
Tema 1. Modelos de red 2Índice
Índice
• Nociones elementales y terminología• Principales redes existentesPrincipales redes existentes• Diseño en capas de una red• Proceso de encapsulado y servicios• Proceso de encapsulado y servicios
Tema 1. Modelos de red 3Nociones elementales y terminología
Nociones elementales y terminología
• Telecomunicación es toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes,recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o información de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otroshilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos (UIT-T. B.13)
Tema 1. Modelos de red 4Nociones elementales y terminología
Sistema de Telecomunicación
• Es el conjunto de elementos que hacen posible la transferencia de información entre dos puntostransferencia de información entre dos puntos distantes determinados.• Está formado por:Está formado por:▫ Sistema de Transmisión transporte
Medios de transmisión y métodos necesarios paraMedios de transmisión y métodos necesarios para adaptar la señal eléctrica al medio de comunicación.
▫ Sistema de Conmutación encaminamientoReducción del número de enlaces y el mejor aprovechamiento de los recursos existentes.
Tema 1. Modelos de red 5Nociones elementales y terminología
Modelo de sistema de telecomunicación
Tema 1. Modelos de red 6Nociones elementales y terminología
Red de telecomunicación
• ¿Cómo surgen?• Conjunto deConjunto de…▫ Medios (tx y cx)▫ Equipos▫ Equipos▫ Técnicas (procesado, multiplexación, modulación, …)▫ Protocolos▫ Protocolos• … para intercambio de información entre usuarios
Tema 1. Modelos de red 7Nociones elementales y terminología
Red de telecomunicación – Atributos• Conectividad ▫ Permanente, temporal, punto a punto, todos con todos, red
escalonadaescalonada, …• Topología▫ Bus, árbol, estrella, anillo, mallada, mixta, …J i ió• Jerarquización▫ Entidades funcionales de diferente categoría y dependientes de
una superior• Calidad▫ Disponibilidad de la red, inteligibilidad, …• Naturaleza de las redes en función de las señales soportadas p
(analógicas vs. digitales)• Especificidad▫ Uso específico que se hace de la red▫ Uso específico que se hace de la red
Tema 1. Modelos de red 8Nociones elementales y terminología
Red de telecomunicación – Estructura
• Red de acceso• Red de tránsitoRed de tránsito• Red de usuario
Tema 1. Modelos de red 9Principales redes existentes
Red de acceso
• Par de cobre• Fibra ópticaFibra óptica• HFC• Radio fijo terrestre• Radio fijo terrestre
Tema 1. Modelos de red 10Principales redes existentes
Red de acceso – Par de cobre
• Medio de acceso: par de cobre▫ Grado de penetración superior al 95%Grado de penetración superior al 95%• Tecnologías de acceso:▫ Acceso telefónico convencional (voz y datos)▫ Acceso telefónico convencional (voz y datos)▫ RDSI (ISDN)▫ x-DSL▫ x-DSL
Tema 1. Modelos de red 11Principales redes existentes
Red de acceso – Fibra óptica
• Medio de acceso: fibra óptica▫ Gran capacidad, obra civilGran capacidad, obra civil• Tipos de acceso:▫ FTTN▫ FTTN▫ FTTC▫ FTTB▫ FTTB▫ FTTH
Tema 1. Modelos de red 12Principales redes existentes
Red de acceso – HFC
• Medio de acceso: fibra óptica y cable coaxial▫ CaTVCaTV▫ Mediante módems de cable: voz y datos
Tema 1. Modelos de red 13Principales redes existentes
Red de acceso – Radio fijo terrestre
• Medio de acceso: radio▫ Tecnologías:Tecnologías:
WLL – Wireless Local LoopPoco ancho de bandaAlternativa al par de cobre tradicional
LMDS – Local Multipoint Distribution SystemAlto ancho de bandaAlternativa a la fibra óptica
Tema 1. Modelos de red 14Principales redes existentes
Red de acceso – Radio móvil terrestre
• Medio de acceso: radio▫ 2.xG (GSM, GPRS, EDGE)2.xG (GSM, GPRS, EDGE)▫ 3G (UMTS)▫ B3GB3G
Tema 1. Modelos de red 15Principales redes existentes
Red troncal
• Red troncal, red de tránsito, red de conmutación y transporte, núcleo de la red, core networktransporte, núcleo de la red, core network• Red de conmutación▫ Estructura de la red de conmutaciónEstructura de la red de conmutación▫ Técnicas de conmutación▫ Señalización▫ Señalización• Red de transporte
Tema 1. Modelos de red 16Principales redes existentes
Red de conmutación
• Técnicas de conmutación▫ CircuitosCircuitos
Conexión física entre usuarios mantenida durante comunicTransmisión de señal en tiempo real (cierto retardo) ☺p ( )Ineficiente (mantiene conexión en periodos de silencio) Ejemplo: telefonía vocal clásica
▫ PaquetesInformación se trocea en paquetesSe transmite paquete cuando hay información, canal libre resto del tiempo ☺Puede causar retardos que no sean aceptables
Tema 1. Modelos de red 17Principales redes existentes
Red de conmutación
• Señalización▫ En redes de conmutación de circuitos (RTB)En redes de conmutación de circuitos (RTB)
Señalización procedente del abonadoSeñalización entre centrales
Señalización en bandaSeñalización fuera de banda o por canal común
SS7 (Signaling System number 7)
Tema 1. Modelos de red 18Principales redes existentes
Red de conmutación
• Señalización▫ En redes basadas en conmutación de paquetesEn redes basadas en conmutación de paquetes
SIP (Session Initiation Protocol) VoIPCrear,,Mantener,Modificar,Sesiones … entre 2 o varios participantes
Tema 1. Modelos de red 19Principales redes existentes
Red de transporte
• Medios de transmisión de alta capacidad• Tecnologías de transporte que permitan laTecnologías de transporte que permitan la
transmisión de un gran número de comunicaciones▫ MultiplexaciónMultiplexación
TiempoLongitud de ondaLongitud de onda
Tema 1. Modelos de red 20Principales redes existentes
Red de usuario – redes de cliente
• Conjunto de equipos terminales de datos autónomos• Interconexión mediante uno o varios canales de transmisiónInterconexión mediante uno o varios canales de transmisión• Intercambio de información o compartición de recursos• ClasificaciónClasificación▫ Extensión o cobertura geográfica
LANMANWAN…
▫ Tecnología de transmisiónPunto a puntopDifusión (multipunto)…
Tema 1. Modelos de red 21Principales redes existentes
Red de usuario – redes de cliente (2)
• Tradicionalmente redes específicas de cx de paquetesespecíficas de cx de paquetes• Actualmente tecnología IP
Servicios ofertados• Servicios ofertados:▫ Simple interconexión de centros
R d i d▫ Red privada▫ Red privada virtual entre centros
A ió d i i d d d▫ Agrupación de servicios de voz y datos de una empresa• Diferentes medios de acceso Pasarela• Diferentes medios físicos en las redes internas
Tema 1. Modelos de red 22Diseño en capas de una red
Diseño de redes
• Objetivo▫ Comunicación eficaz y transparente entre nodos y/oComunicación eficaz y transparente entre nodos y/o
terminales• Para simplificar: diseño modular en capas o nivelesPara simplificar: diseño modular en capas o niveles▫ Agrupar funcionalidades
Ejemplo:Ejemplo:A nivel físico: modulacionesA nivel de red: encaminamiento…
▫ Modelo de referenciaProcede de estandarización
Tema 1. Modelos de red 23Diseño en capas de una red
Diseño de redes (2)
Estandarización Ventajas▫ Conexión▫ Compatibilidad▫ Mercado▫ Mercado▫ Mejor servicio, …
Tiposp▫ De jure▫ De facto
O iOrganismos▫ IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)▫ ITU (International Telecommunications Union)( )▫ ISO (International Organization for Standardization)
Tema 1. Modelos de red 24Diseño en capas de una red
Diseño de redes (3)
• Modelo OSI (Open System Interconnection)
Sistema A
7. Aplicación
6 P t ió
Sistema B
7. Aplicación
6 P t ió
Sistema intermedio
6. Presentación
5. Sesión
4. Transporte
6. Presentación
5. Sesión
4. Transportep
3. Red
2. Enlace
p
3. Red
2. Enlace
3. Red
2. Enlace
1. Físico 1. Físico1. Físico
HostsHostsEquipos finales Equipos intermedios
Tema 1. Modelos de red 25Diseño en capas de una red
Modelo OSI Equipos intermedios
1. Nivel físico▫ Objetivo…Objetivo…
Transmisión de información por el medio físico▫ Mediante…Mediante…
Técnicas de codificación de línea, modulación, multiplexación
▫ Interfaces… RS-232, USB, RJ-45,…
Tema 1. Modelos de red 26Diseño en capas de una red
Modelo OSI Equipos intermedios
2. Nivel de enlace▫ Objetivo…Objetivo…
Funciones de control de flujo y errores▫ Su consideración práctica depende del tipo de servicioSu consideración práctica depende del tipo de servicio
(orientado a conexión o no, con confirmación o sin ella)▫ Control de errores
Info recibida = info transmitidaDelimitación de tramas
Marcar ppio y fin de tramas para favorecer sincronización
▫ Control de flujoEvitar saturar la memoria de almacenamiento del receptor
Tema 1. Modelos de red 27Diseño en capas de una red
Modelo OSI Equipos intermedios
3. Nivel de red▫ Objetivo…Objetivo…
Funciones de encaminamiento y control de congestión▫ EncaminamientoEncaminamiento
Elección del camino óptimo entre emisor y receptor▫ Control de congestióng
Evitar saturar la subred con tráfico elevado
Tema 1. Modelos de red 28Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
4. Nivel de transporte▫ Objetivo…Objetivo…
Funciones de control de flujo y errores extremo a extremo
▫ Ve la subred como un único ente▫ Multiplexación de aplicaciones sobre una misma p p
conexión de red
Tema 1. Modelos de red 29Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
5. Nivel de sesión▫ Objetivo…Objetivo…
Gestión de las conexiones entre las entidades participantesp p
▫ Establecimiento, gestión y finalización de conexiones▫ Operación duplex, semiduplex, simplexp p , p , p
Tema 1. Modelos de red 30Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
6. Nivel de presentación▫ Objetivo…Objetivo…
Representación de los datos que provienen de la capa superiorp
▫ Independencia en la representación de datos internaMapeo entre diferentes sintaxis y semáticasCompresiónCifradoAbstract Syntax Notation One (ASN.1)
Tema 1. Modelos de red 31Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
7. Nivel de aplicación▫ Objetivo…Objetivo…
Interacción con la aplicación software que implementa un elemento de comunicación
▫ Proporciona los servicios finales que se ofrecen directamente al usuario
Identificación de los extremos de la comunicaciónDeterminar la disponibilidad de recursos suficientesSincronización de la comunicación…
▫ SMTP, HTTP, FTP,…
Tema 1. Modelos de red 32Diseño en capas de una red
Modelo TCP/IP Transmission Control ProtocolInternet Protocol
• Conjunto de protocolos de comunicación usados para redes como internet o similares (LAN,…)para redes como internet o similares (LAN,…)TCP/IP
4. Aplicación DHCP, DNS, FTP, SMTP, SSH, SSL, …
3. Transporte
2. Internet
TCP (orientado a conexión, fiable), UDP (no orientado a conexión, no fiable), …
IPv4, IPv6, ICMP, IPsec, …
1. Enlace PPP, Media Access Control (DSL, Ethernet, …)
TCP/IP TCP/IPIntermedio
4. Aplicación
3. Transporte
2 Internet
4. Aplicación
3. Transporte
2 Internet2 Internet2. Internet
1. Enlace
2. Internet
1. Enlace
2. Internet
1. Enlace
Tema 1. Modelos de red 33Proceso de encapsulado y servicios
Proceso de encapsulado y servicios
• Proceso de encapsulado• DefinicionesDefiniciones• Servicios
Tema 1. Modelos de red 34Proceso de encapsulado y servicios
Proceso de encapsulado
Aplicación
Presentación
Comunicación virtual (horizontal)
ertic
al)
Sesión
Transporte
ón re
al (v
Red
Enlace
Fí i omun
icac
ió
Físico Co
Tema 1. Modelos de red 35Proceso de encapsulado y servicios
Definiciones
• SDU (Service Data Unit)• PDU (Protocol Data Unit)
SDUnHn
PDUnPDU (Protocol Data Unit) n
SDUn+1Hn+1
SDUH • Capa n es usuaria de los servicios SDUn-1Hn
SDUn-1Hn-1
pproporcionados por su capa inmediatamente inferior
• Capa n-1 es proveedora de servicios a su capa superior
Tema 1. Modelos de red 36Proceso de encapsulado y servicios
Definiciones
• Entidades de nivel n▫ Elementos activos pertenecientes a la capa nElementos activos pertenecientes a la capa n• Entidades pares o paritarias▫ Entidades del mismo nivel en emisor y receptor▫ Entidades del mismo nivel en emisor y receptor• Protocolo▫ Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación▫ Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación
entre entidades paritarias con el objeto de llevar a cabo cierta función o para prestar un serviciocabo cierta función o para prestar un servicio
• Arquitectura de red▫ Conjunto de capas y sus protocolos asociados▫ Conjunto de capas y sus protocolos asociados
Tema 1. Modelos de red 37Proceso de encapsulado y servicios
Servicios
• Orientado a conexión▫ Establecimiento
Ej. RTB
Establecimiento▫ Comunicación▫ LiberaciónLiberación• No orientado a conexión• Confirmado
Ej. UDP
• Confirmado▫ El emisor tiene constancia de que llega al receptorNo confirmado• No confirmado