MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY SLOAN SCHOOL OF MANAGEMENT. Factores tecnológicos, organizativos y estratégicos

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1 MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY SLOAN SCHOOL OF MANAGEMENT Integración de sistemas de información: Factores tecnológicos, organizativos y estratégicos Sistemas de información globales: Comunicaciones y conectividad en sistemas de información Primavera 2002 Clase 7 REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)

2 REDES DE ÁREA LOCAL (LAN) LA CONEXIÓN ENTRE ENTIDADES DE INFORMACIÓN PRÓXIMAS - SUELE HACERSE EN LAS INSTALACIONES DE LA EMPRESA - RED DE ÁREA LOCAL (LAN) LA CONEXIÓN ENTRE ENTIDADES DE INFORMACIÓN ALEJADAS - RED INTER-LOCAL (IPN) / RED DE ÁREA EXTENSA (WAN) RED INTER-LOCAL (IPN) RED DE ÁREA LOCAL (LAN) LAN LAN ENTORNOS DE LAN - GRAN DIVERSIDAD 2

3 RED LOCAL "MAESTRO-ESCLAVO" TRADICIONAL MAINFRAME/ PBX REDES LOCALES "DE IGUAL A IGUAL" MODERNAS SERVIDOR MAINFRAME PC/ESTACIONES DE TRABAJO SERVIDOR (IMPRESIÓN/ARCHIVOS/ COMUNICACIONES) 3

4 CARACTERÍSTICAS DE LA RED DE ÁREA LOCAL 1. SE COMUNICA CON DISPOSITIVOS DE DATOS INTELIGENTES 2. ÁREA PEQUEÑA (NORMALMENTE UN ÚNICO EDIFICIO (HASTA 50 KM)) 3. SUELEN SER DE PROPIEDAD PRIVADA 4. VELOCIDADES ALTAS DE DATOS ( MBPS) NUEVAS APLICACIONES EMERGENTES Topografía de vehículo con sistema multi-plex con módulos de control central para lecturas de instrumentos, luces, puertas Y asientos. Consola central y unidad de iluminación central trasera. 4

5 TOPOLOGÍAS DE RED (LÓGICAS Y FÍSICAS) ESTRELLA BUS ANILLO 5

6 CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS--BUS BUS PORTADOR CON ACCESO MÚLTIPLE Y DETECCIÓN DE COLISIÓN (CSMA/CD) ETHERNET (1972) E IEEE ADMINISTRACIÓN DE COLISIONES - SI SE DETECTA UNA COLISIÓN, LA TRANSMISIÓN SE DETIENE DE INMEDIATO - SE ESPERA UN TIEMPO ALEATORIO Y LUEGO SE RETRANSMITE (ESTE TIEMPO AUMENTA CON CADA COLISIÓN) -- DETECCIÓN DE COLISIONES - LA SEÑAL SUPERA EL LÍMITE DE VOLTAJE (2 O MÁS TRANSMISIONES) - LIMITACIÓN DEL TAMAÑO MÍNIMO DE PAQUETES Y LONG. DE CABLEADO PARA GARANTIZAR EL VOLT. DE DETECCIÓN DE COLISIONES (500 METROS) - LA COLISIÓN DEBE PROPAGARSE EN LOS REPETIDORES 6

7 CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS--ANILLO ANILLO TOKEN RING -- IEEE LAS ESTACIONES FORMAN UN UN ANILLO LÓGICO ORDENADO -- EL CONTROL DE PAQUETES (TOKEN) REGULA EL ACCESO -- EL TOKEN SE TRANSMITE POR ORDEN DE ESTACIÓN (LÓGICO) CSMA/CD Y TOKEN RING CSMA/CD TOKEN MÁS SENCILLO REGULA EL TRÁFICO (PERIODO DE RETENCIÓN) NO HAY RETREASO DE TRANSMISIÓN DE TOKEN DETERMINISTA (?)

8 CONTROL DE ACCESO DE MEDIOS--ANILLO TOKEN RING--IBM E IEEE EJEMPLO: A QUIERE ENVIAR DATOS A C EL REMITENTE BUSCA UN TOKEN LIBRE A EL TOKEN CAMBIA DE LIBRE A OCUPADO Y ADJUNTA LOS DATOS B TOKEN LIBRE D C A DATOS B D EL RECEPTOR COPIA LOS DATOS QUE SE LE ENVÍAN C A TOKEN LIBRE EL REMITENTE GENERA UN TOKEN LIBRE EN EL ENCABEZADO DE TRANSMISIÓN FÍSICO (DESDE EL RECEPTOR) B D DATOS C 8

9 TOKEN OCUPADO -- LA ESTACIÓN DE DESTINO AGREGA INFORMACIÓN DE ESTADO AL TOKEN -- LA ESTACIÓN DE ORIGEN QUITA EL TOKEN OCUPADO (COMPRUEBA ESTADO) ESTACIÓN DE "SUPERVISIÓN ACTIVA" -- DETECTA TOKEN PERDIDOS MEDIANTE EL TIEMPO DE ESPERA -- DETECTA TOKEN OCUPADOS CIRCULARES (MEDIANTE BIT DE SUPERVISIÓN ) EL RESTO DE ESTACIONES COMPRUEBAN EL ESTADO DE SUPERVISIÓN ACTIVA -- ADOPTAN LA FUNCIÓN SI ES NECESARIO VENTAJAS -- REGULACIÓN DEL TRÁFICO -- DETERMINISTA, TAMBIÉN PERMITE PRIORIDADES DESVENTAJAS -- MANTENIMIENTO DE TOKEN 9

10 TOPOLOGÍA DE BUS Y DE ANILLO EL BUS ES BASTANTE CLARO PROBLEMAS CON EL ANILLO (INICIALES) VULNERABILIDAD DE CABLE: UNA SOLA AVERÍA ES FATAL FALLO EN REPETIDORES: CADA REPETIDOR ES CRUCIAL DETERMINACIÓN DE UBICACIÓN DE ERRORES: DEBE ANALIZARSE CADA REPETIDOR TRANSTORNO DE LA INSTALACIÓN: ES NECESARO INSERTAR NUEVOS REPETIDORES CONTROL DE RECUPERACIÓN: TRATAMIENTO DE PROBLEMAS (P.EJ., DIRECCIÓN ERRÓNEA) LIMITACIÓN DE TAMAÑO: CADA REPETIDOR AGREGA RETRASO EN EL ANILLO 10

11 ARQUITECTURA DE ANILLO MEJORADA CUADRO DE CONCENTRADORES -- CENTRALIZA LOS REPETIDORES Unidad de acceso de varios concentradores (MAU) 11

12 PUENTES DE ANILLOS -- DIVIDE ANILLOS GRANDES EN OTROS MÁS PEQUEÑOS PUENTE NODO NODO NODO CONCENTRACIONES DE CABLEADO DE ANILLOS CABLE ACTIVO NODO ENLACES TP CABLE DERIVADO PUERTA DE ENLACE NODO E51 E52 12

13 TOPOLOGÍA DE BUS Y DE ANILLO (REVISIÓN) VENTAJAS BUS - EXPLOTACIÓN PASIVA - ERROR DE MEDIOS POCO PROBABLE ANILLO -- LOS BITS REGENERADOS MINIMIZAN PROPAGACIÓN DE ERRORES -- MAYORES DISTANCIAS POSIBLES (MEDIANTE PUENTES) -- UBICACIÓN DE FALLOS CENTRALIZADA -- APTA PARA FIBRA ÓPTICA [ p.ej., INTERFAZ DE DATOS DE FIBRA DISTRIBUIDA (FDDI)] 13

14 RENDIMIENTO DE BUS CSMA/CD Y DE TOKEN ESTUDIO DE RENDIMIENTO -- CARGA LIGERA: 1 DE 100 ESTACIONES OCUPADAS -- CARGA PESADA: LAS 100 ESTACIONES OCUPADAS RESULTADOS -- LOS PAQUETES MÁS CORTOS FAVORECEN AL TOKEN RING -- EL TOKEN RING SE VE MENOS AFECTADO POR LA CARGA -- CSMA/CD SE DETERIORA CON CARGAS PESADAS -- EL TOKEN RING TIENE MÁS RETRASO CON CARGAS LIGERAS 14

15 RENDIMIENTO DE BUS CSMA/CD Y DE TOKEN 25 CARGA LIGERA: 1 estación activa de Token Ring CSMA/CD TOKEN RING CSMA/CD Comentarios: 2000 bits por paquete Ejes: velocidades de datos (Mbps) CARGA PESADA: 100 estaciones activas de Token Ring TOKEN RING CSMA/CD 5 0 CSMA/CD

16 FACTORES IMPORTANTES RESUMEN LAS ESTACIONES DE TRABAJO SON MÁS POTENTES Y LAS LAN PROLIFERAN REDUCCIÓN DEL COSTE DE LA FIBRA LAS LAN ESTÁN CADA VEZ MÁS INTERCONECTADAS (LAN Y WAN) CONMUTADOR - CONECTA PARTES DE UNA RED, NORMALMENTE PARTES DISTINTAS DE UNA MISMA LAN PUENTE - CONECTA DOS LAN, NORMALMENTE MEDIANTE SOFTWARE CONMUTADOR - CONECTA DISTINTAS LAN, NORMALMENTE SÓLO MEDIANTE HARDWARE ROUTER - CONECTA DOS REDES QUE PUEDEN SER PARECIDAS O NO Y ENRUTA LOS PAQUETES CORRECTAMENTE PUERTA DE ENLACE - CONECTA REDES QUE USAN DISTINTOS PROTOCOLOS 16

17 APÉNDICE: INTERCONEXIÓN DE LAN ALGUNAS TÉCNICAS REPETIDOR PUENTE ROUTER P. ENLACE Razón para usarlo Amplía el cable más de 500 metros (IEEE 802.3) Conecta 2 LAN mediante los mismos protocolos - pero con distinto medio -(p.ej. cable de par trenzado + cable coaxial) Enruta los paquetes de red Enruta entre redes con distintos protocolos Aísla parte de la LAN (impide acceso) Puede funcionar como nivel de seguridad Conexión entre LAN y WAN con distintos protocolos Funcionamiento Acepta la señal y la amplifica Amplía el cable metros (4 segmentos) Interpreta parte del enlace de datos Determina si se envían a la LAN conectada Opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI Protocolo de túnel complejo Escoge la mejor ruta para evitar atascos digitales en la transmisión Opera en la capa de red del modelo OSI Conversor de protocolos Opera en la capa de red del modelo OSI 17

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