Redes de Computadores

Transcripción

1 es de Computadores Tema 2 Arquitectura en capas de comunicación de datos 1

2 2 Capas Capas Bits Bits Tramas Tramas Paquetes Paquetes Segmentos Segmentos Sesiones Sesiones Formatos Formatos Mensajes Mensajes HW SW NIC Infra SO App Tramos Extremos Capas y TCP/IP Capas y TCP/IP HW SW Network Interface IP TCP UDP MAC Direcc. IP LLC

3 Nivel de comunicación de comunicación Medios de Transmisión Cable coaxial Par trenzado Fibra óptica Ondas de radio Microondas Infrarrojos Ondas de luz 3

4 Cable Coaxial Usan un tipo de conector específico Velocidad de transmisión de 10Mbps Muy utilizado actualmente Categorías: CAT 3, 16Mbps CAT 4, 20Mbps CAT 5, 5e, 1Gbps CAT 6, 1Gbps y más Pueden estar apantallados Par trenzado 4

5 Es difícil de mantener e instalar. Inmune al ruido eléctrico Varios Gbps Fibra óptica Fibra óptica Multimodo más facil de mantener, mas barato Monomodo más velocidad, mayor distancia 5

6 Medios de Transmisión Cable coaxial Par trenzado Fibra óptica Ondas de radio Microondas Infrarrojos Ondas de luz Espectro electromagnético 6

7 Ondas de radio Frecuencias Tarjeta de Network Interface Card (NIC) Dispositivo de E/S, Interfaz entre ordenador y medio físico Por un lado, acepta datos (o se los proporciona) al ordenador Prepara los datos para el cable de red (obtiene datos del cable) Controla el flujo de datos entre ordenador y red Identifica al ordenador en la red (dirección MAC) 7

8 Modulación (Amplitud, Frecuencia) Convertir una señal ( datos ) en otra, apropiada para transmitirla por el medio, utilizando un parámetro de la señal resultante (amplitud, frecuencia, fase ) Modulación (Formulación) Señal Portadora Señal Moduladora modifica un parámetro de la señal modulada 8

9 Análisis de Fourier Toda señal periódica puede descomponerse en una suma de señales seno y coseno ármónicos armónicos basados en T (f=1( f=1/t) Análisis de Fourier 9

10 Multiplexación en frecuencia Ancho de Banda rango de frecuencias que se transmiten sin atenuación (Bode) diferencia entre frecuencia máxima y mínima empleada en un canal velocidad máxima: H=Ancho de banda S/N en db: : 20 db=100 veces L=Niveles 10

11 ASK, FSK, PSK Amplitude Shift Key Frecuency Shift Key Phase Shift Key Codificación NRZ, Manchester NRZ Muy sencilla Puede producir mala sincronización Manchester Fuerza cambios en la señal, mejora la sincronización Puede necesitar un mayor ancho de banda Más complicado de realizar 11

12 Datos asíncronos Cada byte se precede de un comienzo y de un fin. Son sistemas baratos y sencillos Bueno para baja velocidad y poco volumen de datos Control, bit de paridad P. Ej: RS-232 Datos Síncronos Usa unos Flags para indicar comienzo y fin de mensaje ( ) Longitud variable Sincronismo implícito. Puede necesitar forzar cambios de bit (bit stuffing) Control mediante CRC P. Ej: HDLC High-level Data Link Control 12

13 es Locales: nivel de enlace Construir las tramas de datos Control de flujo Gestión de errores en la transmisión Obtención de direcciones de nivel físico Gestión de acceso al medio Nivel de comunicación de comunicación 13

14 Capas SW HW Logical Link Control Media Access Control Tramas Datos Dirección de destino (físico) Dirección de origen (físico) Control de errores (CRC) Flags,, indicadores Ethernet: 14

15 Control de flujo Controlar que el receptor puede recibir, no está saturado Controlar que el emisor puede enviar. ACK, NACK Detección de errores Bits de paridad CRC (Códigos de redundancia cíclica) Checksums Códigos correctores Paridad Par = En total, pares 15

16 CRC Códigos de redundancia cíclica Se expresan como polinomios Muy efectivos detectando errores Fácil implementación en hardware x 16 +x 12 +x Acceso al medio Si hay más de 1 emisor y/o 1 receptor compartiendo el medio, posibles colisiones. Todos deben usar el mismo método Método de paso de testigo Método CSMA/CD 16

17 Destino de la comunicación Punto a Punto Broadcast Multicast Topologías 17

18 Direccionamiento físico Asociadas a un dispositivo (tarjeta) Formato contiene al fabricante y un número dentro del fabricante (núm. serie) Número único en el mundo Dirección MAC: 00:07:E9:C5:C5:98 Fabricante: 00:07:E9 Núm. Serie: C5:C5:98 (16 millones) Carrier Sense Multiple Access Collision Detection CSMA/CD Cuando hay colisión, los nodos involucrados paran la transmisión,esperan un tiempo y vuelven a retransmitir El tiempo de espera es determinado en función de las colisiones que han ocurrido previamente Despues de 16 reintentos se aborta la transmisión, con lo que no hay garantía de que un paquete de datos llegue, contando sólo con este nivel. pero los niveles superiores lo pueden garantizar 18