Redes de Comunicación II

Transcripción

1 1 Redes de Comunicación II Módulo I. Fundamentos y modelos de red Tema 1. Modelos de red

2 Tema 1. Modelos de red Índice 2 Índice Nociones elementales y terminología Principales redes existentes Diseño en capas de una red Proceso de encapsulado y servicios

3 Tema 1. Modelos de red Nociones elementales y terminología 3 Nociones elementales y terminología Telecomunicación es toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o información de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos (UIT-T. B.13)

4 Tema 1. Modelos de red Nociones elementales y terminología 4 Sistema de Telecomunicación Es el conjunto de elementos que hacen posible la transferencia de información entre dos puntos distantes determinados. Está formado por: Sistema de Transmisión transporte Medios de transmisión y métodos necesarios para adaptar la señal eléctrica al medio de comunicación. Sistema de Conmutación encaminamiento Reducción del número de enlaces y el mejor aprovechamiento de los recursos existentes.

5 Tema 1. Modelos de red Nociones elementales y terminología 5 Modelo de sistema de telecomunicación

6 Tema 1. Modelos de red Nociones elementales y terminología 6 Red de telecomunicación Cómo surgen? Conjunto de Medios (tx y cx) Equipos Técnicas (procesado, multiplexación, modulación, ) Protocolos Protocolos para intercambio de información entre usuarios

7 Tema 1. Modelos de red Nociones elementales y terminología 7 Red de telecomunicación Atributos Conectividad Permanente, temporal, punto a punto, todos con todos, red escalonada, Topología Bus, árbol, estrella, anillo, mallada, mixta, Jerarquización ió 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 (analógicas vs. digitales) Especificidad Uso específico que se hace de la red

8 Tema 1. Modelos de red Nociones elementales y terminología 8 Red de telecomunicación Estructura Red de acceso Red de tránsito Red de usuario

9 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 9 Red de acceso Par de cobre Fibra óptica HFC Radio fijo terrestre

10 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 10 Red de acceso Par de cobre Medio de acceso: par de cobre Grado de penetración superior al 95% Tecnologías de acceso: Acceso telefónico convencional (voz y datos) RDSI (ISDN) x-dsl

11 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 11 Red de acceso Fibra óptica Medio de acceso: fibra óptica Gran capacidad, obra civil Tipos de acceso: FTTN FTTC FTTB FTTH

12 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 12 Red de acceso HFC Medio de acceso: fibra óptica y cable coaxial CaTV Mediante módems de cable: voz y datos

13 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 13 Red de acceso Radio fijo terrestre Medio de acceso: radio Tecnologías: WLL Wireless Local Loop Poco ancho de banda Alternativa al par de cobre tradicional LMDS Local Multipoint Distribution System Alto ancho de banda Alternativa a la fibra óptica

14 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 14 Red de acceso Radio móvil terrestre Medio de acceso: radio 2.xG (GSM, GPRS, EDGE) 3G (UMTS) B3G

15 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 15 Red troncal Red troncal, red de tránsito, red de conmutación y transporte, núcleo de la red, core network Red de conmutación Estructura de la red de conmutación Técnicas de conmutación Señalización Señalización Red de transporte

16 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 16 Red de conmutación Técnicas de conmutación Circuitos Conexión física entre usuarios mantenida durante comunic Transmisión de señal en tiempo real (cierto retardo) Ineficiente (mantiene conexión en periodos de silencio) Ejemplo: telefonía vocal clásica Paquetes Información se trocea en paquetes Se transmite paquete cuando hay información, canal libre resto del tiempo Puede causar retardos que no sean aceptables

17 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 17 Red de conmutación Señalización En redes de conmutación de circuitos (RTB) Señalización procedente del abonado Señalización entre centrales Señalización en banda Señalización fuera de banda o por canal común SS7 (Signaling System number 7)

18 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 18 Red de conmutación Señalización En redes basadas en conmutación de paquetes SIP (Session Initiation Protocol) VoIP Crear, Mantener, Modificar, Sesiones entre 2 o varios participantes

19 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 19 Red de transporte Medios de transmisión de alta capacidad Tecnologías de transporte que permitan la transmisión de un gran número de comunicaciones Multiplexación Tiempo Longitud de onda

20 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 20 Red de usuario redes de cliente Conjunto de equipos terminales de datos autónomos Interconexión mediante uno o varios canales de transmisión Intercambio de información o compartición de recursos Clasificación Extensión o cobertura geográfica LAN MAN WAN Tecnología de transmisión Punto a punto Difusión (multipunto)

21 Tema 1. Modelos de red Principales redes existentes 21 Red de usuario redes de cliente (2) Tradicionalmente redes específicas de cx de paquetes Actualmente tecnología IP Servicios ofertados: Simple interconexión de centros 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

22 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 22 Diseño de redes Objetivo Comunicación eficaz y transparente entre nodos y/o terminales Para simplificar: diseño modular en capas o niveles Agrupar funcionalidades Ejemplo: A nivel físico: modulaciones A nivel de red: encaminamiento Modelo de referencia Procede de estandarización

23 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 23 Diseño de redes (2) Estandarización Ventajas Conexión Compatibilidad Mercado Mejor servicio, Tipos De jure De facto Organismos IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) ITU (International Telecommunications Union) ) ISO (International Organization for Standardization)

24 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 24 Diseño de redes (3) Modelo OSI (Open System Interconnection) Sistema A 7. Aplicación 6. Presentación 5. Sesión 4. Transporte 3. Red 2. Enlace Sistema intermedio 3. Red 2. Enlace Sistema B 7. Aplicación 6. Presentación 5. Sesión 4. Transporte 3. Red 2. Enlace 1. Físico 1. Físico 1. Físico Hosts Equipos finales Equipos intermedios

25 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 25 Modelo OSI Equipos intermedios 1. Nivel físico Objetivo Transmisión de información por el medio físico Mediante Técnicas de codificación de línea, modulación, multiplexación Interfaces RS-232, USB, RJ-45,

26 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 26 Modelo OSI Equipos intermedios 2. Nivel de enlace Objetivo Funciones de control de flujo y errores Su consideración práctica depende del tipo de servicio (orientado a conexión o no, con confirmación o sin ella) Control de errores Info recibida = info transmitida Delimitación de tramas Marcar ppio y fin de tramas para favorecer sincronización Control de flujo Evitar saturar la memoria de almacenamiento del receptor

27 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 27 Modelo OSI Equipos intermedios 3. Nivel de red Objetivo Funciones de encaminamiento y control de congestión Encaminamiento Elección del camino óptimo entre emisor y receptor Control de congestión Evitar saturar la subred con tráfico elevado

28 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 28 Modelo OSI Extremo a extremo 4. Nivel de transporte Objetivo Funciones de control de flujo y errores extremo a extremo Ve la subred como un único ente Multiplexación de aplicaciones sobre una misma conexión de red

29 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 29 Modelo OSI Extremo a extremo 5. Nivel de sesión Objetivo Gestión de las conexiones entre las entidades participantes p Establecimiento, gestión y finalización de conexiones Operación duplex, semiduplex, simplex

30 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 30 Modelo OSI Extremo a extremo 6. Nivel de presentación Objetivo Representación de los datos que provienen de la capa superior Independencia en la representación de datos interna Mapeo entre diferentes sintaxis y semáticas Compresión Cifrado Abstract Syntax Notation One (ASN.1)

31 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 31 Modelo OSI Extremo a extremo 7. Nivel de aplicación 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 comunicación Determinar la disponibilidad de recursos suficientes Sincronización de la comunicación SMTP, HTTP, FTP,

32 Tema 1. Modelos de red Diseño en capas de una red 32 Modelo TCP/IP Transmission Control Protocol Internet Protocol Conjunto de protocolos de comunicación usados 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 4. Aplicación 3. Transporte 2. Internet 1. Enlace Intermedio 2. Internet 1. Enlace TCP/IP 4. Aplicación 3. Transporte 2. Internet 1. Enlace

33 Tema 1. Modelos de red Proceso de encapsulado y servicios 33 Proceso de encapsulado y servicios Proceso de encapsulado Definiciones Servicios

34 Tema 1. Modelos de red Proceso de encapsulado y servicios 34 Proceso de encapsulado Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Co omunicació ón real (v ertical) Comunicación virtual (horizontal)

35 Tema 1. Modelos de red Proceso de encapsulado y servicios 35 Definiciones SDU (Service Data Unit) PDU (Protocol Data Unit) H n SDU n PDU n H n+1 SDU n+1 H n-1 H n SDU n-1 SDU n-1 Capa n es usuaria de los servicios proporcionados por su capa inmediatamente inferior Capa n-1 es proveedora de servicios a su capa superior

36 Tema 1. Modelos de red Proceso de encapsulado y servicios 36 Definiciones Entidades de nivel n Elementos activos pertenecientes a la capa n Entidades pares o paritarias Entidades del mismo nivel en emisor y receptor Protocolo Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación entre entidades paritarias con el objeto de llevar a cabo cierta función o para prestar un servicio Arquitectura de red Conjunto de capas y sus protocolos asociados

37 Tema 1. Modelos de red Proceso de encapsulado y servicios 37 Servicios Orientado a conexión Establecimiento Comunicación Liberación Ej. RTB No orientado a conexión Ej. UDP Confirmado El emisor tiene constancia de que llega al receptor No confirmado