Maestra en Telecomunicaciones.Mdulo: Teora de las
Comunicaciones.ISC Alejandro Conde Escaroz.
NDICE GENERAL.
Contenido.
Utilizacin del sistema de transmisin.5Definicin.5Componentes del
sistema de comunicacin.5Contaminantes del proceso de
comunicacin.6Descripcin de un modelo de transmisin elctrico y
electrnico.7Implementacin de la
interfaz.8Antecedentes.8Concepto.8Generacin de la seal.10Concepto
general.10Sincronizacin.12Antecedentes.12Concepto.13Gestin del
intercambio.13Definicin.13Deteccin y correccin de errores.14Tipos
de errores.14Deteccin.15Correccin de errores.16Control de
flujo.18Definicin.187.2. Tipos de control de
flujo.18Direccionamiento y encaminamiento
(enrutamiento).18Direccionamiento IP y
subredes.19Enrutamiento.20Recuperacin.21Relevancia.21Medidas de
Recuperacin.21Formato de
mensaje.22Seguridad.22Introduccin.22Aplicaciones en redes
locales.22Gestin de red.23Antecedentes.23Funcionalidad de los
sistemas de gestin.24Monitoreo y Control.24Modelos de Gestin
Estndar.25Bibliografa y fuentes:28
TEMAS CLAVE EN SISTEMAS DE COMUNICACIN.Utilizacin del sistema de
transmisin.
Definicin.
Transmisines un trmino que procede del latn[footnoteRef:1]. Este
verbo, por su parte, est vinculado atransferir, trasladar,
difundir, comunicar o conducir, segn elcontexto que se trate.
Dentro de nuestro entorno usaremos este trmino enfocados a lo que
respecta a la comunicacin. [1: Transmissio, forma verbal en latn
que se refiere a la accin y efecto de transmitir.]
Cuando tratamos el tema de la comunicacin, hacemos referencia al
intercambio de la informacin sea esta de diferentes medios: oral,
escrita, con o sin medios externos involucrados, el objetivo ser
siempre hacer llegar un mensaje a otra persona o sistema. Pero
claro, esto se considera de manera directa.
Si existe una distancia intermedia, ya sea dentro de un mismo
edificio, casa o ciudad, y en general alrededor del mundo, entre
quien emite el mensaje y quien o quienes reciben el mismo, nos
referimos a las Telecomunicaciones[footnoteRef:2]. Sin embargo,
podemos diferenciar entre dos tipos de telecomunicacin: sin seales
elctricas y con seales elctricas. [2: Tele, en griego significa
lejos.]
Para el caso de los primeros, podemos mencionar aquellos en los
que no est involucrado ningn dispositivo elctrico o electrnico de
cualquier tipo que transforme la informacin en seales elctricas.
Ejemplos: Seales con banderas, Seales de humo, seales de luz,
mensajera en papel bajo cualquier medio (vehicular o animal),
gestos, seas con las manos, entre otros.
En aquellos sistemas en donde est involucrado e implcito el uso
de un dispositivo o medio elctrico o electrnico en la transmisin de
la informacin, podemos encontrar desde el telgrafo, la radio,
televisin, telfono, fax, correo electrnico, internet y esto implica
un anlisis ms detallado del sistema en s, as como de sus
procesos.
Componentes del sistema de comunicacin.
Existen diferentes modelos de comunicacin sin embargo y para
efectos de ingresar en este campo, usaremos un sistema bsico de
comunicacin. Para este caso, los componentes principales son:
Emisor, Receptor, Medio o Canal y Mensaje.
Emisor. Es aquel en donde se origina el mensaje a transmitir.
Sin embargo, cumple un doble rol cuando se obtiene una respuesta
del receptor y que es cuando se convierte en un emisor de la
informacin en un segundo proceso.
Receptor. En un primer proceso, es quien como se indica, recibe
el mensaje emitido por el emisor. Al dar respuesta a este mensaje,
inicia un segundo proceso en donde se convierte a su vez en un
emisor de mensaje.
Medio o Canal. Este significa uno de los principales componentes
del sistema y se refiere al medio de transmisin utilizado para la
enviar y recibir el mensaje o flujo de informacin; si bien sin la
existencia del emisor o receptor se rompe el proceso, el medio o
canal est sujeto a diferentes condiciones para que el mensaje a
transmitir sea exitoso. Con esto nos referimos a que puede sufrir
ciertos fenmenos que compliquen su funcin de manera ptima como son:
Ruido, Interferencia y Distorsin.
Mensaje. Este elemento es el objeto del proceso, pueden existir
todos los dems componentes, pero si no hay mensaje, entonces de
nada sirve el mismo sistema. Para este caso tenemos diferentes
tipos de mensaje, entre los principales estn el texto, la voz e
imagen principalmente. Actualmente, a todos stos los denominamos
informacin o datos ya que para cumplir el objeto del sistema de
comunicacin utilizamos diferentes tipos de dispositivos para
convertir cualquiera de los mensajes a recibir y emitir.
Contaminantes del proceso de comunicacin.
Comentamos con anterioridad que existen complicaciones durante
el proceso de comunicacin, especialmente asociados al Medio o Canal
de transmisin de la informacin o mensaje. Los principales estn
definidos como se describe a continuacin.
Ruido. El ruido se puede definir, en general, como toda energa
indeseable presente en la pasabanda til de un canal de
comunicaciones. El ruido puede ser correlacionado o no
correlacionado. Correlacin es una relacin entre la seal y el ruido.
El ruido no correlacionado es la energa que hay, como por ejemplo
el ruido trmico, en ausencia de una seal. El ruido correlacionado
es energa no deseada que se presenta como resultado directo de la
seal, como por ejemplo, la distorsin no lineal (Tomasi, Cuarta
Edicin).
Distorsin. Es el fenmeno mediante el cual la seal sufre cambios,
alteraciones o modificaciones debido a la respuesta imperfecta del
sistema del sistema a ella misma. A diferencia del ruido y la
interferencia, la distorsin desaparece cuando la seal deja de
aplicarse (Kustra, 1.2.2 Contaminaciones de la seal., 2015).
Interferencia. Es la contaminacin por seales extraas,
generalmente artificiales y de forma similar a las de la seal. La
solucin al problema de la interferencia es obvia, eliminar de una u
otra forma la seal interferente o su fuente (Kustra, 1.2.2
Contaminaciones de la seal., 2015).
Descripcin de un modelo de transmisin elctrico y electrnico.
Analizando de manera grfica el modelo de comunicacin, as como
los conceptos y apartados vistos con anterioridad, podemos
representar grficamente los mismos como se observa a
continuacin.
MEDIO O CANAL
RECEPTOR / EMISOR.EMISOR / RECEPTOR.
MENSAJE O INFORMACIN.
Fig. 1. Modelo bsico de comunicacin.
La diferencia entre el modelo bsico de informacin y un modelo en
donde intervienen dispositivos y fuentes de energa elctrica se
observa mediante la siguiente grfica.
Seal RecibidaSeal Emitida
EMISOR / RECEPTOR.RECEPTOR / EMISOR.
MEDIO O CANAL
Seal RecibidaRUIDO, INTERFERENCIA Y DISTORSIN
Seal Emitida
TRANSDUCTOR DE ENTRADA
TRANSDUCTOR DE SALIDA
Mensaje de ENTRADAMensaje de SALIDADESTINOORIGEN
Implementacin de la interfaz.
Antecedentes.
La interfaz del usuario, no solamente se interpreta como la
manera o forma en la que la informacin es visualizada por el mismo,
sino tambin es considerada como el dispositivo cuya funcin
principal es el que tiene la encomienda de
Concepto.
La interfaz de usuario es el medio con que el usuario puede
comunicarse con una mquina, un equipo o una computadora, y
comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el
equipo. Normalmente suelen ser fciles de entender y fciles de
accionar.
Las interfaces bsicas de usuario son aquellas que incluyen
elementos como mens, ventanas, teclado, ratn, los beeps y algunos
otros sonidos que la computadora hace, y en general, todos aquellos
canales por los cuales se permite la comunicacin entre el ser
humano y la computadora. La mejor interaccin humano-mquina a travs
de una adecuada interfaz (Interfaz de Usuario), que le brinde tanto
comodidad, como eficiencia.
Tipos de interfaces de usuario.
Dentro de las Interfaces de Usuario se puede distinguir
bsicamente tres tipos:
Una interfaz de hardware, a nivel de los dispositivos utilizados
para ingresar , procesar y entregar los datos: teclado, ratn y
pantalla visualizadora.
Una interfaz de software, destinada a entregar informacin acerca
de los procesos y herramientas de control, a trav s de lo que el
usuario observ a habitualmente en la pantalla.
Una interfaz de Software-Hardware, que establece un puente entre
la mquina y las personas, permite a la mquina entender la
instruccin y a el hombre entender el cdigo binario traducido a
informacin legible.
Funciones principales.Sus principales funciones son las
siguientes:
Puesta en marcha y apagado.
Control de las funciones manipulables del equipo.
Manipulacin de archiv os y directorios.
Herramientas de desarrollo de aplicaciones.
Comunicacin con otros sistemas.
Informacin de estado.
Configuracin de la propia interfaz y entorno.
Intercambio de datos entre aplicaciones.
Control de acceso.
Sistema de ayuda interactivo.
Tipos de interfaces de usuario.
Segn la forma de interactuar del usuario.
Atendiendo a como el usuario puede interactuar con una interfaz,
nos encontramos con varios tipos de interfaces de usuario:
Interfaces alfanumricas (intrpretes de comandos) que solo
presentan texto.
Interfaces grficas de usuario (GUI, graphic user interfaces),
las que permiten comunicarse con el ordenador de una forma muy
rpida e intuitiva representando grficamente los elementos de
control y medida.
Interfaces tctiles, que representan grficamente un "panel de
control" en una pantalla sensible que permite interactuar con el
dedo de forma similar a si se accionara un control fsico.
Segn su construccin.
Pueden ser de hardware o de software:
Interfaces de hardware: Se trata de un conjunto de controles o
dispositiv os que permiten que el usuario intercambie datos con la
mquina, ya sea introducindolos (pulsadores, botones, teclas,
reguladores, palancas, maniv elas, perillas) o leyndolos
(pantallas, diales, medidores, marcadores, instrumentos).
Interfaces de software: Son programas o parte de ellos, que
permiten expresar nuestros deseos al ordenador o visualizar su
respuesta.
Valoracin.
El principal objetivo de una interfaz de usuario es que ste se
pueda comunicar a travs de ella con algn tipo de dispositivo.
Conseguida esta comunicacin, el segundo objetivo que se debera
perseguir es el de que dicha comunicacin se pueda desarrollar de la
forma ms fcil y cmoda posible para el usuario. Sin embargo, las
interfaces no siempre son intuitivas, tal como es el caso de las
interfaces de lnea de rdenes (CLI), que se encuentran por ejemplo
en algunos sistemas operativos como los NOS de los Routers o
algunos shell de Unix, DOS, etc. Estas interfaces son las primeras
que utilizaron los ordenadores y estn anticuadas, aunque los
nostlgicos las siguen prefiriendo debido a que han memorizado sus
comandos.
Tambin es importante reconocer las interfaces de lnea de
comandos, como el mejor medio para que el administrador del sistema
pueda llevar a cabo tareas complejas; de ah que se sigan utilizando
y que todo sistema operativo disponga de un intrprete de comandos
(shell en Unix, consola o smbolo del sistema en Windows) como parte
fundamental de la interfaz del usuario. Si se toma como ejemplo la
creacin de un usuario en un sistema, se dispone de un programa que
se activar con un doble clic del ratn, para luego llenar una serie
de datos en una ventana de dilogo. Por otro lado, si es el
administrador de un sistema quien debe crear 200 usuarios, no es
difcil imaginar lo engorroso de la operacin.
Esto se soluciona creando lo que se llaman "scripts" (termino
comnmente utilizado para referirse a aquellos programas simples y
que poseen pocas lneas, usualmente escritos para realizar una tarea
en concreto que posiblemente solo se pretenda ejecutar una vez) que
realizan tareas en un sistema operativo. Son ficheros BAT en
Windows y shell scripts en Unix/Linux. Estos scripts utilizan el
conjunto de comandos que ofrece el sistema. Adems, no todo se puede
hacer a trav s de la interfaz grfica: hay ciertas funciones para
usuarios avanzados y administradores a las que slo es posible
realizarlas mediante comandos.
El diseo de la interfaz es crtico para el manejo del equipo: hay
algunas muy bien diseadas que incorporan controles intuitivos y de
fcil manejo, en cambio existen otras que no se entienden bien y el
usuario no acierta a manejarlas correctamente sin estudiar un
manual o recibir formacin del experto.Generacin de la seal.
Concepto general.
Se denomina "sistema" al conjunto de componentes o dispositivos
del mundo fsico que interactan entre s, que aceptan seales como
entradas, las transforman y generan otras seales a su salida. En la
figura II.4x(t), S[x(t)], y(t),representan, respectivamente, la
entrada al sistema, el sistema que transforma la seal de entrada, y
la salida del sistema.
Un sistema puede ser visualizado como una caja negra del mundo
fsico que transforma la seal a su entrada para generar la seal a su
salida.1.1. Tipos de seal.
Para nuestro caso, estaremos enfocados a los dos principales
tipos de seales en telecomunicaciones, especialmente aquellos
relacionados a la Serie de Fourier.
Si bien una seal contiene informacin, no es lo mismo una seal
que la informacin que sta contiene, cabe plantearse la siguiente
pregunta: en qu parte o en qu caracterstica de una seal est
contenida la informacin? La respuesta a esta cuestin ha sido una de
las razones de ser de los ingenieros en telecomunicaciones de las
ltimas dcadas. Ms especficamente, ha habido un inters definitivo en
la manera de hacer que una seal contenga la informacin de inters en
alguna de sus caractersticas, tratando de que ello ocurra de manera
eficiente y econmica.
Para profundizar ms en esto es importante introducir el concepto
de una seal senoidal. Recurdese quey(t)representa una seal; se dice
que una sealz(t)es una seal senoidal, cuando su representacin es
del tipo:
z(t) = a(t)sen wt
En esta expresin,a(t)es la amplitud de la seal (en este momento
se puede suponer que a(t) es una constante, es decir,a(t)=a; sen
representa la funcin trigonomtrica del seno; t es el tiempo; y w la
frecuencia de la seal. En la figura II.9 se ilustran seales
senoidales en las cuales a = 1, y la frecuencia w toma los valores
1, 2 y 4. Se puede apreciar que cuando w = 4 la frecuencia de la
seal es mayor que cuando w = 1, y esto se traduce en una variacin
mucho ms rpida de la seal respecto al tiempo. La frecuencia de una
seal se mide en hertz (Hz), en memoria de H. Hertz, quien por
primera vez estudi el fenmeno, o bien en kilohertz (1 kHz =
1000Hz), o incluso, megahertz (1 MHz = 1 000 000 Hz). Un Hz
representa una variacin de un ciclo completo en un segundo; 1 MHz
representa 1 milln de ciclos por segundo.
Aparte de que por s mismas son de gran inters matemtico, la
importancia de las ondas o seales senoidales radica en que, en un
conjunto de condiciones generales, muchas seales pueden ser
expresadas como la suma de ondas o seales senoidales. Este hecho
fue establecido en 1822 por el matemtico J. Fourier (1768-1830). Un
ejemplo ilustrativo de la composicin de seales por medio de ondas
senoidales es la msica generada por rganos o sintetizadores
electrnicos: las tonalidades que generan son la suma de distintas
combinaciones de tonos "puros". En ingeniera de comunicaciones, una
seal senoidal (de una sola frecuencia) es lo que en acstica (seales
auditivas) sera un "tono puro".
Sincronizacin.
Antecedentes.
Una fuente de frecuencias que es posible conectar a un divisor o
a un contador de frecuencia y que, en sistemas digitales de
conmutacin, facilita una base de tiempos para controlar la
sincronizacin de la red de conmutacin de la central (Joubert,
1977)
Sincronizar quiere decir coincidir o concordar en el tiempo. En
comunicaciones de datos hay cuatro clases de sincronizacin que
deben lograrse: de bits o reloj, de mdem o portadora, de caracteres
y de mensaje. Los circuitos de recuperacin de reloj y de portadora
logran la sincronizacin de bits y de portadora y la sincronizacin
de mensaje.
Concepto.
La sincronizacin de reloj asegura que el transmisor y el
receptor coincidan en un intervalo preciso (muesca de tiempo para
que se presente un bit. Cuando se recibe una cadena continua de
datos, es necesario identificar cules bits pertenecen a cules
caracteres, y cul bit es el menos significativo de los datos, el
bit de paridad y el bit de paro. En esencia, eso es la
sincronizacin de caracteres: identificar el comienzo y el fin de un
cdigo de caracteres. En los circuitos de comunicacin de datos hay
dos formatos que se usan para lograr la sincronizacin de
caracteres: asncronos y sncronos.
Las redes de transmisin actuales, con los ingentes flujos de
datos y las crecientes restricciones en latencias y variaciones de
retardo, se ven compelidas a ser operadas de una manera sncrona, es
decir todos los equipos tienen que seguir el mismo patrn de tiempo
de manera que las velocidades de transmisin y recepcin en los
enlaces de comunicaciones estn ajustadas.
Cualquier desajuste implica prdida de datos y de calidad, por lo
que muchos operadores han construido una red paralela para
suministrar la distribucin de la referencia de sincronizacin, que
si bien se apoya sobre la red de transmisin, sigue unos criterios y
topologas diferentes a sta. El escenario bsico de aplicacin de la
presente Tesis consiste en una red sincronizacin establecida en una
red de telecomunicacin construida sobre una capa fsica de fibra
ptica. Tpicamente, en una red de telecomunicaciones, la seal
portadora de sincronizacin se degrada progresivamente a lo largo de
los enlaces de la red, por lo que es necesaria su regeneracin antes
de un lmite mximo de etapas. Dicha regeneracin requiere un tipo de
equipamiento relativamente caro, y se debe evitar en la medida de
lo posible. Adems, la seal de sincronizacin puede sufrir los cortes
y reencaminamientos que afectan a la red de telecomunicaciones, y
por tanto, cualquier diseo ha de tenerlos en cuenta a fin de dotar
a la seal de sincronizacin de una disponibilidad adecuada.
Gestin del intercambio.
Definicin.
Intercambiar informacin significa generar informacin o datos en
una plataforma o interfaz que pueda ser interpretada en otra
diferente de la misma forma, es decir, es enviar y recibir un
mensaje de una forma en la que, tanto emisor o receptor, ya sean
individuos o dispositivos, lo interpreten y visualicen en el mismo
formato.
Elintercambio electrnico de datos(en inglselectronic data
interchangeoEDI) es la transmisin estructurada de datos entre
organizaciones por medios electrnicos. Se usa para transferir
documentos electrnicos o datos de negocios de un sistema
computacional a otro. Este intercambio puede realizarse en
distintos formatos:EDIFACT,XML, ANSI ASC X12, TXT, etc.
Diferentes documentos como pueden ser: recibos, facturas,rdenes
de compra, pedidosy otros de tipo comercialmente electrnicos pueden
tramitarse directamente desde la computadora de la empresa emisora
a la de la empresa receptora, con gran ahorro de tiempo y evitando
muchos errores, propios de la comunicacin tradicional en papel.
EDIFACT es un estndar de laOrganizacin de las Naciones
Unidaspara el intercambio de documentos comerciales en el mbito
mundial. Existiendo sub estndares para cada entorno de negocio
(distribucin, automocin, transporte, aduanero, etc.) o para cada
pas. As, por ejemplo, AECOC regula el estndar EDI del sector de
distribucin. Para el intercambio de este tipo de informacin se
suelen utilizar lasredes de valor aadido.
Deteccin y correccin de errores.
Las redes deben ser capaces de transferir datos de un
dispositivo a otro con total exactitud, si los datos recibidos no
son idnticos a los emitidos, el sistema de comunicacin es intil.
Sin embargo, siempre que se transmiten de un origen a un destino,
se pueden corromper por el camino. Los sistemas de comunicacin
deben tener mecanismos para detectar y corregir errores que alteren
los datos recibidos debido a mltiples factores de la
transmisin.
La deteccin y correccin de errores se implementa bien en el
nivel de enlace de datos o bien en el nivel de transporte del
modelo OSI.
Tipos de errores.
Interferencias, calor, magnetismo, etc, influyen en una seal
electromagntica, esos factores pueden alterar la forma o
temporalidad de una seal. Si la seal transporta datos digitales,
los cambios pueden modificar el significado de los datos. Los
errores posibles son:
Error de bit
nicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1
a 0 o viceversa.
Un error de bit altera el significado del dato. Son el tipo de
error menos probable en una transmisin de datos serie, puesto que
el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el ruido tiene que
tener una duracin muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una
transmisin paralela, en que un cable puede sufrir una perturbacin y
alterar un bit de cada byte.
Error de rfaga.
El error de rfaga significa que dos o ms bits de la unidad de
datos han cambiado. Los errores de rfaga no significa
necesariamente que los errores se produzcan en bits consecutivos.
La longitud de la rfaga se mide desde el primero hasta el ltimo bit
correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien.
Los errores de rfaga es ms probable en transmisiones serie,
donde la duracin del ruido es normalmente mayor que la duracin de
un bit, por lo que afectara a un conjunto de bits. El nmero donde
bits afectados depende de la tasa de datos y de la duracin del
ruido.
Deteccin.
Se conocen el tipo de errores que pueden existir, el problema es
ser capaz de reconocerlos, dado que no se puede comparar el dato
recibido con el original, slo se podra saber que ha habido un error
cuando se descodifique todo el mensaje y se vea que no tiene
sentido. Sin embargo existen determinadas tcnicas sencillas y
objetivas para detectar los errores producidos en la
transmisin:
Redundancia.
La redundancia consiste en enviar dos veces cada unidad de
datos, de forma que el dispositivo receptor puede hacer una
comparacin bit a bit entre ambos datos y detectar si ha habido
errores, para corregirlos con el mecanismo apropiado. Esta tcnica
es muy exacta pero enlentece la transmisin.
Sin embargo el concepto es aplicable aadiendo al flujo de datos
un grupo pequeo de bits al final de cada unidad, siendo estos bits
redundantes con una parte de la informacin, esos bits redundantes
se descartan una vez comprobada la integridad de la transmisin.
En las comunicaciones de datos se usan cuatro tipos de
comprobacin de redundancia: verificacin de redundancia vertical
(VRC, Vertical Redundancy Check) conocida como verificacin de
paridad, verificacin de redundancia longitudinal (LRC longitudinal
Redundancy Check), verificacin de redundancia cclica (CRC Cyclic
Redundandy Check) y suma de comprobacin (Checksum). Las tres
primeras se implementan habitualmente en el nivel fsico para que
pueda usarlo en nivel de enlace de datos, mientras que la suma de
comprobacin se usa en los niveles ms altos.
Correccin de errores.
La correccin del error se puede conseguir de dos formas, en la
primera, cuando de descubre un error el receptor puede pedir al
emisor que retransmita toda la unidad de datos, con la segunda, el
receptor puede usar un cdigo de correccin de errores que corrija
automticamente determinados errores. En teora es posible corregir
automticamente cualquier error en un cdigo binario, sin embargo los
cdigos de correccin son ms sofisticados que los de deteccin y
necesitan mas bits de redundancia, el nmero de bits necesarios es
tan alto que su uso no es eficiente, por esa razn la mayora de la
correccin se limita a errores de tres bits o menos.
Correccin de errores de un nico bit
El concepto de la correccin de errores se puede comprender con
el caso ms sencillo: el error de un nico bit. Un error de un bit
supone que un bit ha cambiado de un 0 a un 1 o de un 1 a un 0, para
corregir el error, el receptor slo tiene que invertir el valor del
bit alterado, sin embargo, para hacer eso, el receptor debe saber
en qu bit est el error, por lo que el secreto de la correccin de
errores es localizar el bit o bits invlidos. La cuestin es el uso
de los bits de redundancia para la correccin.
Para calcular el nmero de bits de redundancia r necesarios para
corregir un nmero de bits de datos m, es necesario encontrar una
relacin entre m y r.
Si a m de datos bits se le aaden r bits de redundancia, la
unidad transmitida es m+r, los bits de redundancia r deben ser
capaces de indicar todas las posibilidades de error de 1 bit
posibles, incluyendo el no error, que en m+r bits es de m+r+1
posibilidades (no error, error en bit0, error en bit 1, etc), por
ello r debe ser capaz de indicar todas esos estados. Dado que los r
bits pueden representar 2restados, entonces r debe ser tal que 2rm
+ r + 1.
Cdigo Hamming.
Se pueden utilizar los bits de redundancia para corregir
errores, pero cmo se manipulan esos bits para descubrir en qu
posicin se ha producido el error? R. W. Hamming desarroll una
tcnica que proporciona una solucin prctica. El cdigo Hamming se
puede aplicar a unidades de datos de cualquier longitud y usa la
relacin de bits de datos y de redundancia. En el cdigo cada bit r
es el bit de VRC (redundancia vertical) para una combinacin de bits
de datos. Por ejemplo, un dato de 7 bits necesita 4 bits de
redundancia, los colocaremos en las posiciones 1, 2, 4 y 8, con lo
que la secuencia transmitida es la que indica la figura.
Deteccin y correccin.
El receptor recibe la transmisin, toma los datos y recalcula
cuatro nuevos VRC usando el mismo conjunto de bits usados en el
clculo en el emisor, a continuacin reensambla los nuevos valores de
paridad siguiendo el orden de la posicin (r8, r4, r2, r1) la cifra
resultante indica si ha habido error y en qu bit se ha producido.
Si el resultado es 0000 no ha habido error, cualquier otro
resultado indica error y bit errneo. Una vez identificado el bit
errneo, el receptor puede cambiar el valor de ese bit para corregir
el error.Correccin de errores de rfaga.
Se puede disear un cdigo Hamming para corregir errores de rfaga
de una cierta longitud, sin embargo el nmero de bits de redundancia
necesarios es muy elevado, porque los errores pueden ser de tantos
bits pero pueden estar en cualquiera de los bits de la cadena
transmitida.
Control de flujo.
Definicin.
En comunicaciones, el control de flujo es el proceso de
gestionar latasa de transmisin de datosentre dosnodos, para
prevenir que un transmisor rpido exceda a un receptor lento.
Provee un mecanismo para que el receptor controle lavelocidad de
transmisin, para que el nodo receptor no se sature de datos que
llegan del nodo emisor.
El control de flujo debe distinguirse delcontrol de congestin,
que es usado para controlar el flujo de datos cuando la congestin
ya est ocurriendo.
7.2. Tipos de control de flujo.
Congestin de red: un mecanismo de prevencin que provee control
sobre la cantidad de datos transmitidos que entra a un
dispositivo.
Windowing Flow control: mecanismo empleado con TCP.
Buffer de datos: un mecanismo de prevencin que provee
almacenamiento para contener datos, compensando la variacin en las
velocidades de transmisin de datos.
Direccionamiento y encaminamiento (enrutamiento).
Quizs los aspectos ms complejos de IP son el direccionamiento y
el enrutamiento. El direccionamiento se refiere a la forma como se
asigna una direccin IP y como se dividen y se agrupan subredes de
equipos. El enrutamiento consiste en encontrar un camino que
conecte una red con otra y aunque es llevado a cabo por todos los
equipos, es realizado principalmente por enrutadores que no son ms
que computadores especializados en recibir y enviar paquetes por
diferentes interfaces de red, as como proporcionar opciones de
seguridad, redundancia de caminos y eficiencia en la utilizacin de
los recursos.
Direccionamiento IP y subredes.
Mscaras de longitud fija y variable. Identifican unvocamente un
punto de acceso (interfaz) a la red. Un router o un host
multi-homed tienen varias.
Tienen un significado global en la Internet.
Son asignadas por una autoridad central: InterNIC (Internet
Network Information Center).
Son nmeros de 32 bits, expresados en notacin decimal con puntos,
byte a byte (p.ej. 123.3.45.77).
Para facilidad de los usuarios, se define un mapping esttico de
las direcciones IP con nombres ms legibles para las personas (DNS -
Domain Name Server).
Una direccin IP es independiente de las direcciones fsicas de
subred
Esquema jerrquico, constan de una parte que indica de qu red
fsica se trata, y otra que indica la interface o punto de conexin a
la red (host).
En 1984, se agrega un tercer elemento en la jerarqua para lograr
mayor flexibilidad (subnets).
Los campos que componen la direccin son de longitudes fijas
predeterminadas; actualmente se elimina esta restriccin (classless
addressing).
El componente RED de la direccin IP se utiliza para ubicar la
red fsica de destino (ruteo) y el componente HOST se utiliza para
identificar la interfaz dentro de esa red fsica.
Las direcciones IP son identificadores en una red virtual; en
ltima instancia deben ser mapeadas a direcciones fsicas de las
distintas subredes (X.25, Ethernet, etc.). Este proceso se denomina
resolucin de direcciones.
Esquema jerrquico, constan de una parte que indica de qu red
fsica se trata, y otra que indica la interface o punto de conexin a
la red (host).
En 1984 se agrega un tercer elemento en la jerarqua para
lograr.
Enrutamiento.
Esttico, Dinmico (vector-distancia, estado de enlace).
Protocolo de Enrutamiento. Definicin de un Protocolo de
Enrutamiento.
Un protocolo de enrutamiento es un conjunto de procesos,
algoritmos y mensajes que se usan para intercambiar informacin de
enrutamiento usando las tablas de enrutamiento con la eleccin de
los mejores caminos que realiza el protocolo para poder dirigir o
en rutar los paquetes hacia diferentes redes. El propsito de un
protocolo de enrutamiento incluye: Descubrir redes remotas.
Mantener la informacin de enrutamiento actualizada. Escoger el
mejor camino hacia las redes de destino. Poder encontrar un mejor
camino nuevo si la ruta actual deja de estar disponible. Su funcin
principal es facilitar el intercambio de informacin, esto permite
compartir informacin de redes remotas y agregarla automticamente a
la tabla de enrutamiento.
Los componentes de un protocolo de enrutamiento son: Estructuras
de datos tablas o bases de datos que se guardan en la memoria RAM
Algoritmos Conjunto de pasos a seguir para completar una tarea
Mensajes de protocolo Utilizado por los routers para intercambiar
informacin, descubrir routers u otras tareas.
Enrutamiento esttico.
Todos ya sabemos lo que es enrutamiento, hemos visto los
diferentes protocolos de enrutamiento como RIP en sus 2 versiones,
EIGRP y OSPF. Los tres anteriores son protocolos que configuran el
enrutamiento dinmicamente en los routers.
Rutas estticas.
Las rutas estticas se definen administrativamente y establecen
rutas especficas que han de seguir los paquetes para pasar de un
puerto de origen hasta un puerto de destino. Se establece un
control preciso del enrutamiento segn los parmetros del
administrador. Las rutas estticas son definidas manualmente por el
administrador para que el router aprenda sobre una red remota. Un
administrador debe actualizar manualmente la entrada de ruta
esttica siempre que un cambio en la topologa de la red requiera una
actualizacin. Las rutas estticas necesitan pocos recursos del
sistema, es recomendable utilizarlas cuando nuestra red est
compuesta por unos cuantos routers o que la red se conecte a
internet solamente a travs de un nico ISP.
Enrutamiento dinmico.
Es un protocolo de enrutamiento para facilitar el intercambio de
informacin de enrutamiento, es decir Con un protocolo de
enrutamiento dinmico, el administrador slo se encarga de configurar
el protocolo de enrutamiento mediante comandos IOS, en todos los
routers de la red y estos automticamente intercambiarn sus tablas
de enrutamiento con sus routers vecinos, por lo tanto cada router
conoce la red gracias a las publicaciones de las otras redes que
recibe de otros routers.
Protocolos de enrutamiento dinmico ms usados.
RIP (Routing Information Protocol) un protocolo de enrutamiento
interior por vector de distancia.
IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) el enrutamiento
interior por vector de distancia desarrollado por Cisco (en desuso
desde 12.2 IOS y versiones posteriores).
EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) el protocolo
avanzado de enrutamiento interior por vector de distancia
desarrollado por Cisco.
OSPF (Open Shortest Path First): un protocolo de enrutamiento
interior de estado de enlace IS-IS (Intermediate
System-to-Intermediate System) un protocolo de enrutamiento
interior de estado de enlace.
BGP (Border Gateway Protocol) un protocolo de enrutamiento
exterior de vector de ruta.
Recuperacin.
Relevancia.
La relevancia es una medida del grado en que determinado
elemento responde a una consulta. Su medida es frecuentemente
subjetiva, ya que responden a la consulta en funcin del
conocimiento de quinevala y del que pregunta.
Medidas de Recuperacin.
El funcionamiento de un sistema de recuperacin de informacin se
puede medir analizando los datos (o documentos) recuperados ante
una consulta. Dos son las principales medidas:
Precisin: volumen de datos relevantes entre el total de datos
recuperados
Exhaustividad:volumen de datos relevantes entre el total de
datos relevantes en el repositorio o la BDAmbas medidas tienden a
evolucionar en sentido inverso (Ley de Cleverdon). Cuanto ms crece
la precisin ms disminuye la exhaustividad, y al contrario. Esto es
debido a que miden factores distintos, el ruido y el silencio:
Ruido: informacin recuperada no relevante
Silencio: informacin no recuperada que es relevanteDado que para
calcular estas medidas es necesario conocer cuantos elementos
relevantes existen, son necesarios listados de la relevancia de los
documentos ante un conjunto de consultas. Estos listados se llaman
colecciones de pruebas (test collections), y son utilizadas en
competiciones internacionales para testear los sistemas de
recuperacin. La ms conocida de las cuales es TREC.
Formato de mensaje.
1.2. Definicin y concepto.
Bsicamente se refiere al intercambio de informacin en el sentido
de que ambas partes, emisor y receptor, van a realizar en
intercambio de informacin. Compartir dispositivos e interfaces
implica toda una sincrona en virtud de que deben usar el mismo
cdigo binario de caracteres.
Seguridad.
Introduccin.
La seguridad en los sistemas de informacin y de computo se ha
convertido en uno de los problemas ms grandes desde la aparicin, y
ms an, desde la globalizacin de Internet. Dada la potencialidad de
esta herramienta y de sus innumerables aplicaciones, cada vez ms
personas y ms empresas sienten la necesidad de conectarse a este
mundo.
De lo anterior, los administradores de red han tenido la
necesidad de crear polticas de seguridad consistentes en realizar
conexiones seguras, enviar y recibir informacin encriptada, filtrar
accesos e informacin, entre otros. No obstante lo anterior, el
inters y la demanda por Internet crece y crece y el uso de
servicios como World Wide Web (WWW), Internet Mail, Telnet y el
File Transfer Protocol (FTP) es cada vez ms popular.
Aplicaciones en redes locales.
Tenemos que tener en cuenta que nuestra Intranet, est o no
conectada con el exterior es muy probable que alguien quiera entrar
a ella. No importa lo pequea o el poco valor que para nadie pueda
tener. Simplemente un usuario mal intencionado puede intentar
atacarla. Este ser el primer punto de trabajo para tener segura
nuestra red.
En el momento que estamos seguros que nadie puede entrar desde
nuestra propia red, si esta est conectada a Internet o a otra red
solo nos tendremos que preocupar de que lo que salga o entre de
nuestra red sea lo que nosotros queramos que salga o entre.
Bsicamente estos son los conceptos que tenemos que tener muy claros
desde el principio. No debemos dar mas importancia a la seguridad
externa que a la interna. De nada nos servir tener un Firewall
perfectamente configurado si luego nuestros usuarios hacen lo que
quieren entre ellos.
Tener siempre localizados todos los posibles problemas es algo
que deberemos estudiar. Tener la posibilidad de escanear cualquier
utilizacin de la red.
Siempre y antes de hacer cualquier tipo de trabajo con respecto
a la seguridad de una red hay que sentarse a planear el trabajo a
realizar. Tener muy claro desde el principio todo es fundamental
para conseguir un trabajo "limpio". Evitando despus "apagar
fuegos". Una cosa es que deje de funcionar un servidor y por falta
de previsin no haya nadie para repararlo y otra cosa es enterarnos
que han entrado y se han llevado datos confidenciales de nuestra
red.
Cada vez ms se tiende a utilizar los recursos que nos
proporciona Internet para nuestro negocio. Cualquier red, por
pequea que sea tendr la necesidad urgente de utilizar e-mail, web,
ftp, etc. por motivos tcnicos o estticos. O en el peor de los
casos, nuestra propia red da informacin a todo el que la quiera en
Internet.
Cuando instalamos un router, un proxy y servidores de servicios
Internet en nuestra red, abrimos una puerta al exterior. Cuando
instalamos un mdem para que uno de nuestros usuarios se conecte a
la red interna, trabajando en forma remota desde cualquier sitio.
Cuando nuestra red tiene que fusionarse con otra en otra delegacin,
etc.
Hay que tener en cuenta que muchas veces no solo damos servicios
de web, y los damos de e-mail, ftp, dns, tftp, cgi etc.. Todo esto
es posible que algn da nos d problemas por lo que se recomiendan
auditoras integrales.
Gestin de red.
Antecedentes.
LaGestin de redse define como el conjunto de actividades
dedicadas al control y vigilancia de recursos de telecomunicacin.
Su principal objetivo es garantizar un nivel de servicio en los
recursos gestionados con el mnimo costo.
La Gestin de red debe responder a tres preguntas:1. Qu objetivos
se persiguen?2. De qu recursos se dispone?3. Cmo se van a cumplir
los objetivos?
Los mtodos de gestin de red deben ser puestos en prctica
mediante la organizacin de unCentro de Gestin de Red, que va a
disponer de tres clases de recursos: Mtodos de Gestin. Recursos
humanos. Herramientas de apoyo.
Funcionalidad de los sistemas de gestin.
Paradigma Gestor-AgenteLa mayora de las herramientas de apoyo de
gestin de red se basan en el paradigmaGestor-Agente.
Los sistemas de apoyo a la gestin poseen: Una interfaz con el
operador o el responsable de la red. Una serie de componentes
hardware y software entre los diferentes componentes de la red.Las
caractersticas de estos componentes hardware y software permiten
clasificar las partes de un sistema de gestin de red en dos grupos:
Gestores. Son los elementos que interaccionan con los operadores
humanos, y desencadenan las acciones pertinentes para llevar a cabo
las operaciones solicitadas. Agentes. Llevan a cabo las operaciones
de gestin invocadas por los Gestores de la red.
Los nodos de una red que posean un gestor se denominarnNodos
Gestores, mientras que los nodos que tengan un agente se
llamarnNodos Gestionados.
La base del funcionamiento de los sistemas de apoyo a la gestin
reside en el intercambio de informacin de gestin entre nodos
gestores y nodos gestionados. Es lo que se llamaParadigma
Gestor-Agente.
Monitoreo y Control.
Monitoreo.El monitoreo es la parte de la gestin de red que se
ocupa de la observacin y anlisis del estado y el comportamiento de
los recursos gestionados. Abarca cuatro fases:
1. Definicin de la informacin de gestin que se va a
monitorizar.2. Acceso a la informacin de monitorizacin. Las
aplicaciones de monitorizacin utilizan los servicios ofrecidos por
un gestor para acceder a los datos de monitorizacin mantenidos por
un agente. Las comunicaciones entre gestores y agentes se realizan
gracias a los protocolos de gestin3. Diseo de polticas de
monitorizacin. Se distinguen dos tipos de comportamiento: Sondeo.
En este caso el gestor pregunta peridicamente a los agentes por los
datos de monitorizacin. Informe de Eventos. Los agentes, por su
propia iniciativa, informan a los gestores.4. Procesado de la
informacin de monitorizacin. sta es la etapa ms importante de la
monitorizacin.
Control.
La parte de control dentro de la gestin de redes es la encargada
de modificar parmetros e invocar acciones en los recursos
gestionados.
Las reas Funcionales de Gestin
La ISO clasifica las tareas de los sistemas de gestin en cinco
reas funcionales: Gestin de Configuracin. Gestin de Prestaciones.
Gestin de Seguridad. Gestin de Fallos. Gestin de Contabilidad.
Modelos de Gestin Estndar.
La Arquitectura TMN.
El objetivo de TMN es proporcionar una estructura de red
organizada para conseguir la interconexin de diversos tipos de
sistemas de administracin, operacin y mantenimiento (llamados
simplemente sistemas de operacin) y equipos de telecomunicacin
usando una arquitectura estndar e interfaces normalizados.
La idea clave de TMN es que la gestin no se va a llevar a cabo
por un nico sistema de operacin sino por un conjunto de estos
sistemas interconectados a los elementos gestionados mediante una
red. Adems, estaRed de Gestinpuede no usar los mismos medios de
transmisin que la red gestionada.
En la red controlada pueden coexistir muchos tipos diferentes de
equipos de transmisin y conmutacin, denominados
genricamenteElementos de Red (Network Elements).La arquitectura TMN
debe estar orientada hacia la cooperacin entre la gestin de los
sistemas individuales para conseguir un efecto coordinado sobre la
red. Para ello, en TMN se define un conjunto de arquitecturas
situadas a diferente nivel de abstraccin. Estas arquitecturas son:
Arquitectura Funcional. Describe una distribucin de la
funcionalidad de gestin en TMN. Se basa en la definicin de un
conjunto de bloques funcionales, que son: Bloque Funcional de
Sistema de Operacin(Operations System Function, OSF). Funciones
tpicas de un gestor en el paradigma Gestor-Agente. Bloque Funcional
de Elementos de Red(Network Element Function, NEF). Funcionalidades
de los equipos de la red que les permiten funcionar como agentes de
gestin. Bloque Funcional de Estacin de Trabajo(Work Station
Function, WSF). Proporciona los medios para conectar al usuario con
el sistema de operaciones, permitindole interpretar la informacin
de gestin de TMN. Bloque Funcional de Adaptador Q(Q Adaptor
Function, QAF). Permite que TMN pueda gestionar elementos de red
que posean un sistema de gestin propietario. Bloque Funcional de
Mediacin(Mediation Function, MD). Acta sobre la informacin que
llega de los NEF y de los QAF para adaptarla, filtrarla y
condensarla adecundola al formato utilizado por los OSF.
La arquitectura funcional TMN tambin define unos puntos de
referencia que identifican la informacin transmitida entre los
bloques funcionales.
Arquitectura Fsica. Su propsito es mostrar cmo los bloques
funcionales definidos en la arquitectura funcional se pueden
implementar en equipos fsicos (building blocks) interconectados
entre s a travs de interfaces que, a su vez, aglutinan los puntos
de referencia entre esos bloques funcionales. Arquitectura de
Informacin de TMN. Define el formato de la informacin que se
transmite entre los bloques funcionales. Arquitectura Organizativa
de TMN. Su objetivo es introducir una relacin jerrquica entre los
diferentes gestores (sistemas de operacin) que existen en una red
TMN de manera que haya gestores de bajo nivel ms orientados a la
resolucin de problemas tcnicos de los recursos y gestores de ms
alto nivel, orientados a garantizar calidades de servicio. Para
ello se divide el bloque funcional OSF en capas; la comunicacin
entre bloques de diferentes capas se lleva a cabo mediante una
relacin gestor-agente a travs de un punto de referencia q.
El Modelo de Gestin OSI
LaGestin de SistemasOSI se basa en el uso de protocolos del
nivel de aplicacin para el intercambio de informacin de gestin segn
el paradigma Gestor-Agente (vase1.1).La Gestin de Sistemas OSI
consta de cuatro modelos, que son: Modelo de Comunicacin. Modelo de
Informacin. Modelo Funcional. En l se definen las funciones de
gestin. Modelo de Organizacin. En l se exponen las posibles
subdivisiones de la red en dominios de gestin.
El Modelo de Comunicaciones
La Gestin de Sistemas OSI propugna el intercambio de informacin
de gestin mediante un protocolo de nivel de aplicacin. Este
protocolo se denominaCMIP(Common Management Information Protocol),
Protocolo Comn de Informacin de Gestin. CMIP proporciona el
servicioCMIS(Common Management Information Service), Servicio Comn
de Informacin de Gestin.CMIS integra dos grandes grupos de
servicio: Servicios de Notificacin. nicamente hay un servicio de
este tipo:M-EVENT-REPORT, que permite a los agentes informar a los
gestores de determinados sucesos especiales en los objetos
gestionados que mantienen. Permite una gestin orientada a objetos.
Servicios de Operacin. Hay seis servicios de operacin, son usados
por el gestor para invocar operaciones de gestin a los agentes y
para devolver los resultados de esas operaciones a los gestores.
Estos servicios son:M-GET, M-SET, M-ACTION, M-CREATE, M-DELETE,
M-CANCEL-GET.CMIP es un protocolo orientado a conexin, lo que
aporta mayor fiabilidad pero, por otro lado, introduce una
sobrecarga en las comunicaciones de gestin.
El Modelo de Informacin
El modelo de informacin OSI se basa en el concepto deObjeto
Gestionado, que es la abstraccin de recursos de comunicacin o de
procesado ed informacin con el propsito de su gestin. Del mismo
modo, se defineClase de Objetos Gestionadoscomo el conjunto de
objetos que tienen las mismas propiedades de cara al sistema de
gestin.Para llevar a cabo la especificacin de las clases de objetos
gestionados en las gestin OSI se utiliza la sintaxisGDMO(Guidelines
for the Definition of Managed Objects), Directrices para la
Definicin de Objetos Gestionados. GDMO se basa en la utilizacin de
unas plantillas.
El Modelo de Gestin en Internet
En los setenta el nmero de nodos de Internet era muy reducido se
gestionaba Internet con las facilidades que ofreca el
protocoloICMP, como el PING. Cuando Internet avanz en complejidad,
multiplicando el nmero de nodos se empez a trabajar en tres
soluciones diferentes, que se definieron en 1987:
SGMP(Simple Gateway Monitoring Protocol), Protocolo Simple de
Monitorizacin de Pasarelas. Sencillo Protocolo orientado
fundamentalmente a la gestin de pasarelas IP. Posteriormente pasara
a llamarseSNMP(Simple Network Management Protocol), Protocolo
Simple de Gestin de Red. HEMS(High-Level Entity Management System),
Sistema de Gestin de Entidades de Alto Nivel. Nunca lleg a tener
aplicacin prctica. CMOT(CMIP). Adopcin de los estndares ISO como
marco de gestin para Internet sobre una torre de protocolos
TCP/IP.
En 1990 el SNMP se convirti en el estndar de las redes TCP/IP y
de Internet. En 1992, se comenz el trabajo para especificar una
nueva versin de SNMP, la SNMPv2; aunque hoy en da todava continan
los trabajos de actualizacin.
Bibliografa y fuentes:
http://www.uv.es/~hertz/hertz/Docencia/teoria/Historia.pdfhttp://www.uv.mx/personal/paguirre/files/2011/05/Teoria-de-La-Comunicacion.libro_.pdfhttp://www.uv.mx/personal/paguirre/files/2011/05/Paidos_-_Historia_De_Las_Teorias_De_La_Comunicacion1.pdfhttp://www.dednet.net/institucion/itba/cursos/000183/demo/unidad01/Modulo1GestTelec14oct03.pdfhttp://artemisa.unicauca.edu.co/~vflorez/TTL1/Teoria%20de%20Telecomunicaciones%20I%20Cap1y2.pdfhttp://www.ecured.cu/index.php/Interfaz_de_usuariohttp://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen3/ciencia3/149/htm/sec_5.htmhttp://dtm.unicauca.edu.co/pregrado/conmutacion/transp/2.3-Sincronizacion.pdfhttp://e-archivo.uc3m.es/handle/10016/5144https://sites.google.com/site/sistemasdemultiplexado/arquitecturas-de-las-redes-de--comunicacin-caractersticas/8--deteccin-y-correccin-de-erroreshttp://www.alegsa.com.ar/Dic/control%20de%20flujo.phphttp://itpn.mx/recursosisc/7semestre/conmutacionyenrutamientoenredesdedatos/Unidad%20I.pdfhttp://www.dgbiblio.unam.mx/servicios/dgb/publicdgb/bole/fulltext/volVII3/redes.htmlhttp://www.upv.es/satelite/trabajos/pract_4/instalac/cliente/recfallo.htmhttp://glossarium.bitrum.unileon.es/Home/recuperacion-de-informacionhttp://yoprofesor.ecuadorsap.org/wp-content/uploads/2013/05/manual_redes.pdfhttp://oa.upm.es/1067/http://www2.rhernando.net/modules/tutorials/doc/redes/Gredes.html
