Redes de Computadores Tema 2
Arquitectura en capas Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación de datos
Capas Aplicación Mensajes Presentación Sesión SW App Extremos Formatos Sesiones Transporte Segmentos Red SO Paquetes Enlace Físico HW NIC Infra Tramos Tramas Bits
Capas y TCP/IP Aplicación Presentación Sesión SW Aplicación Transporte TCP UDP Red Enlace Físico HW IP Network Interface Direcc. IP MAC LLC
Nivel Físico Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación Red Enlace Físico Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación
Medios de Transmisión Cable coaxial Par trenzado Fibra óptica Ondas de radio Microondas Infrarrojos Ondas de luz
Cable Coaxial Usan un tipo de conector específico Velocidad de transmisión de 10Mbps
Par trenzado Muy utilizado actualmente Categorías: CAT 3, 16Mbps CAT 4, 20Mbps CAT 5, 5e, 1Gbps CAT 6, 1Gbps y más Pueden estar apantallados
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
Medios de Transmisión Cable coaxial Par trenzado Fibra óptica Ondas de radio Microondas Infrarrojos Ondas de luz
Espectro electromagnético
Ondas de radio Frecuencias
Tarjeta de Red 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)
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 Moduladora modifica un parámetro de la señal modulada
Análisis de Fourier Toda señal periódica puede descomponerse en una suma de señales seno y coseno ármónicos armónicos basados en T (f=1/t)
Análisis de Fourier
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
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
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 (01111110) Longitud variable Sincronismo implícito. Puede necesitar forzar cambios de bit (bit stuffing) Control mediante CRC P. Ej: HDLC High-level Data Link Control
Redes 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 Enlace Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación Red Enlace Físico Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Físico Red de comunicación
Capas Enlace Aplicación Presentación Sesión SW Transporte Red Enlace Físico HW Logical Link Control Media Access Control
Tramas Datos Dirección de destino (físico) Dirección de origen (físico) Control de errores (CRC) Flags, indicadores Ethernet:
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 1 0 1 0 1 0 1 0 0 Paridad Par = En total, pares
CRC Códigos de redundancia cíclica Se expresan como polinomios Muy efectivos detectando errores Fácil implementación en hardware x 16 +x 12 +x 5 +1 10011001 1010 ------------- 00111001 1010 ------------- 00111001 1010 ------------- 00010001 1010 ------------- 00000101 1010 ------------- 00000101
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
Destino de la comunicación Punto a Punto Broadcast Multicast
Topologías
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)
CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access Collision Detection 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