Tema 1 Repaso de Fundamentos

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1 Redes y Servicios de Telecomunicaciones Tema 1 Repaso de Fundamentos Peterson - Davie: 1.3, 1.5 Portal Moodle 1

2 Contenido Topología de la red Arquitectura de la red Prestaciones DIT-UPM, Algunos derechos reservados. Este material se distribuye bajo licencia Creative Commons : 2

3 Topología de la red Topología = Elementos físicos (equipos + medios) y su interconexión Enlaces directos Un medio físico interconecta dos equipos en sus extremos Enlaces compartidos Un medio físico interconecta diferentes equipos que están conectados al mismo. 3

4 Topología de la red (2) Redes = Es necesario utilizar diferentes medios físicos y equipos para interconectar los usuarios conectados. Internet introduce la red de redes La topología se representa en diferentes niveles de abstracción: Equipos + Medios + Redes 4

5 Topología de la red (3) Las topologías se identifican con figuras regulares = Estrella, anillo, bus, árbol, Interconexión total -- Ejemplos de uso -- o vienen determinadas por aspectos geográficos y/o de tráfico y son, por tanto, irregulares. 5

6 Arquitectura de la red Arquitectura de red = Topologías + Funciones especificas de cada (tipo de) equipo Funciones de los equipos = Organizadas y descritas en términos de protocolos y torres de protocolos Protocolo = Función en una red que requiere de dos o más equipos y la posibilidad de que se intercambien datos. Torre de protocolos = Agregado de funciones (protocolos) organizadas jerárquicamente, cada una se abstrae para ofrecer un servicio a la de nivel superior apoyándose en el que obtiene del nivel inferior. 6

7 Arquitectura de la red (2) Ejemplo de "Torre de protocolos" = Cada nivel con una o varias funciones, función ~ protocolo 7

8 Arquitectura de la red (3) Modelos de "Torre de protocolos" = Un marco para poder estandarizar. Típicamente dos: ISO OSI y TCP/IP Modelo ISO-OSI Aplicación del modelo TCP/IP (Grafo de protocolos) 8

9 Arquitectura de red (3): Internet Diferentes (tipos de) equipos, y de medios, cada uno con sus correspondientes grafos de protocolos Usuarios domésticos, granjas de servidores, DSLAMs, IXPs, CMTSs, bridges, routers. 9

10 Arquitectura de la red (4) Comunicaciones físicas y comunicaciones virtuales. Encapsulamiento de mensajes Cada nivel -> + Cabeceras propias 10

11 Prestaciones Fiabilidad: En las redes se producen múltiples errores De bit ( 1 pasa a 0 o viceversa) De ráfaga (secuencias de bits con muchos errores) De paquete (se pierden por congestión) De enlace o nodo Desórdenes de paquetes Duplicaciones de paquetes Las redes pueden resolverlos (fiables) y/o no resolverlos (no fiables). Las aplicaciones pueden decidir qué servicio usar. 11

12 Prestaciones (2) Bandwidth (Ancho de banda) Ancho de una banda de frecuencias Número de bits por segundo que se pueden transmitir por un determinado enlace de comunicaciones 1 Mbps = 1 x 10 6 bits/seg. ~ 1 x 2 20 bits/seg. 1 x 10-6 segundos para transmitir un bit (ancho del bit) 1 μs Para 2 Mbps: El ancho del bit es 0.5 x 10-6 segundos. 0,5 μs 12

13 Prestaciones (3) Latency ( Delay ) = Propagación + transmisión + colas. Propagación = distancia / velocidad de la luz en el medio. Transmisión = tamaño del mensaje en bits / bandwidth RoundTripTime (También un Delay ) Significativo para algunos protocolos RTT = Suma de tiempo ida y vuelta de un mensaje muy corto Latencia percibida (por un usuario QoE) Depende de los parámetros anteriores y de la información a transmitir, como se muestra en la curva. 13

14 Prestaciones (4) Producto delay x bandwidth (Dependiendo del caso, el delay puede ser Latencia o RTT) Un enlace entre dos procesos equivale a un tubo hueco. delay = longitud del tubo bandwidth = anchura del tubo. Capacidad del tubo (bits) = delay x bandwidth Ejp.: delay 50 ms y bandwidth de 45 Mbps ~ 280 KB Tipo de enlace bandwidth distancia Round Trip Delay (RTT) RTT x bandwidth Módem (PSTN) 56 kbps 10 km 87 μs 5 bits Wífi 54 Mbps 50 m 0.33 μs 18 bits Satélite 45 Mbps Km 230 ms 10 Mb Fibra (USA EtE) 10 Gbps 4000 Km 40 ms 400 Mb 14

15 Prestaciones (5) Importancia de la Latencia y del bandwidth Aplicaciones interactivas => Sensibles al RTT (Web) Aplicaciones masivas => Sensibles al bandwidth (Descargas) Redes de Alta velocidad (Ej. enlaces de 100 ms de RTT ). 15

16 Prestaciones (6) Jitter Variabilidad de la latencia (segundos) Aplicaciones multimedia => Sensibles al jitter Otras definiciones: Caudal ( throughput ) = Tamaño de transferencia / Tiempo de transferencia (bps) Tiempo de transferencia = [RTT (setup)] + (Tamaño de transferencia / bandwidth ) (seg.) 16

17 Resumen Se ha visto: Qué compone el hardware de la red: Equipos, medios, redes. Cómo se organiza (topologías) en función de sus aplicaciones y/o de su tráfico. Las funciones de las redes y sus caracterización como protocolos La Arquitectura de la red: Topologías + Organización de los protocolos en torres jerárquicas. Parámetros que cuantifican las prestaciones de las redes. 17

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