Unidad I Introducción a las redes de área amplia. 1.1 Redes públicas de datos. Se utiliza un carrier para proveer el servicio pero la transmisión de la información no tiene ninguna prioridad a favor. Es una red de comunicación que un organización de proveedores pone a disposición para que las compañías tengan disponible el transporte de su información. Los clientes se unen a este tipo de redes utilizando un protocolo de la gama de protocolos disponibles por el proveedor 1.2 Redes privadas de datos Se utiliza también un carrier para proveer el servicio pero existen líneas que siempre estarán disponibles para que se realice cualquier transmisión en cualquier momento. En los momentos que las líneas no están usándose por el contratante, otros usuarios hacen uso de ellas. Es una red de comunicación utilizada por una organización o industria. Puede ser que contenga líneas rentadas de un proveedor y toda la arquitectura creada por el dueño o puede ser una red privada virtual utilizando internet o sobre la red de un proveedor. 1.3 Dispositivos de interconexión. Varios dispositivos de interconexión. En que capa trabajan y cómo funcionan. Repetidores. Regenera y amplifica señales digitales. Trabajan en la capa física y es para extender segmentos de las redes LAN Hubs. Trabajan en la capa física y envían los paquetes a todos los puertos del hub. Los dispositivos comparten el ancho de banda.. Switch. Tabaja en la capa fisica y de enlace de datos. Solo envía el paquete al puerto que le corresponde. Un dispositivo aprovecha todo el ancho de banda disponible Gateways. Trabaja en las tres últimas capas del modelo OSI, sesión aplicación y transporte, conecta redes de diferentes protocolos como una Ethernet y token ring. Router Dispositivo de interconexión que acepta paquetes de un puerto de entrada o interface, utiliza las tablas de ruteo para encontrar el puerto de salida por el cual el paquete saldrá, y envía el paquete por este puerto de salida. Componentes M.I. María Luisa González Ramírez 1/7
1.- Puertos de entrada Este realiza las funciones de la capa física y de enlace de datos del ruter. Se construyen los bits de la señal entrante. El paquete es separado de la trama. Se detectan errores y se corrigen. El paquete está listo para enviarse por la capa de res. Además del procesamiento de la capa física y de enlace de datos, el puerto de entrada tiene buffers (colas), para mantener los paquetes antes de que sean dirigidos a la parte de conmutación. 2.- Puertos de salida. Este puerto realiza las misma funciones que los puertos de entrada, pero de forma inversa. Primero los paquetes de salida se mantienen en el buffer, después el paquete es encapsulado en una trama y finalmente las funciones de la capa física se aplican al frame para crear la señal que será enviada. 3.- Procesador de ruteo. El procesador de ruteo realiza las funciones de la capa de red. La dirección destino se utiliza para encontrar la dirección del siguiente salto y al mismo tiempo el numero del puerto de salida por el cual el paquete se enviara. Algunas veces a este proceso se le llama table lookup por que el procesador de ruteo busca en la tabla de ruteo. En ruters más nuevos, esta función del procesador de ruteo se cambio a los puertos de entrada para facilitar y acelerar el proceso. 4.- Arquitectura de conmutación La tarea más difícil de un ruter en mover los paquetes de la cola de entrada a la cola del puerto de salida. La velocidad en la que este proceso se realiza afecta el tamaño de los buffers (colas) y el retraso total en la entrega del paquete. Actualmente los routers son dispositivos especializados y existen varias arquitecturas de conmutación. a) Conmutador de barras cruzadas(crossbar Switching) Este es la conmutación mas sencilla. Se conectan n entradas con m salida, en cada punto de intersección se encuentra un micro switch electrónico. Se crean n*m puntos de intersección. Si existe un gran número de entradas y salidas este se vuelve impráctico. M.I. María Luisa González Ramírez 2/7
Entradas 0 1 2 3 0 1 2 3 Salidas b) Banyan switch. Este conmutador tiene multietapas y microswitches en cada etapa que rutea basado en la salida representada con un numero binario. Para n entradas y n salidas tenemos estados con microswitches en cada etapa. c) Batcher-Banyan Switch. El problema con el switch Banyan es que puede haber colision aun cuando no van al mismo puerto de salida, esto se resuelve ordenando las celdas entrantes por su puerto destino. Switch Batcher esta antes de switch banyan y ordena las celdas, además se agrega tro modulo que no permite celdas duplicadas con el misma salida destino. Técnicas de ruteo. Existen diversas formas de rutear los paquetes desde el host o desde un ruter, esto se logra gracias a las tablas de ruteo, existen diferentes técnicas para mantener la información de las tablas de ruteo de buen tamaño para que no existan problemas a la hora de administrar y manejar las tablas, a continuación se explican estas técnicas. M.I. María Luisa González Ramírez 3/7
Modos de simplificar tablas de ruteo Ruteo del siguiente salto Next hop routing.- En esta técnica la tabla de ruteo solo contiene información sobre el siguiente salto y no sobre toda la ruta. Ruteo Red especifica. Network-specific Routing. Otra técnica para minimizar el tamaño de la tabla y mejorar el proceso de búsqueda es el de red específica. En esta técnica en lugar de tener una entrada para cada host conectado a la misma red física, solo tenemos definida una entrada para la red. En otras palabras tratamos a todos los host conectados a la misma red como si solo fuera una entidad Ruteo de host especifico. Host-specific routing. En esta técnica la dirección destino del host esta en la tabla de ruteo, es lo contrario de ruteo de red especifica. A pesar de que esta técnica no es eficiente, existen ocasiones en las que el administrador desea tener el control sobre la ruta, ya sea por motivos de seguridad o para revisar las líneas. Ruteo Estático y Dinámico (TAREA) 1.4 Características y requerimientos para transmisión de: voz, datos y video conferencias. Requerimientos de ancho de banda para la tx de voz, datos y video conferencia Presentación PCM y PBX Estándar ITU-T H.323 Este estándar especifica los componentes protocolos y procedimientos para la transmisión en tiempo real de audio, video y datos sobre redes conmutadas de paquetes. La meta principal es de inter-operar con otras terminales multimedia. H.323 se aplica de diferentes formas dependiendo del tipo de tráfico que se transmite. Audio(telefonía sobre IP) Audio y video.(video teléfono) Audio y datos Audio, Video y datos Comunicaciones multimedia multipunto(audio o video conferencia) Componentes de la red H.323 Terminales MCU s (Multipoint control Units) Gateways Gatekeepers No todos estos componentes se requieren para la red, cada uno de ellos realice diferentes funciones pero pueden ser implementados en un solo dispositivo. Terminales.-soportan la comunicación de audio datos o video, pueden ser teléfonos, video teléfonos o complejos sistemas de videoconferencia M.I. María Luisa González Ramírez 4/7
MCU s. Coordinan la comunicación multipunto entre tres o más terminales. Todas las terminales que participan en la comunicación deben establecer una conexión con el MCU. El MCU administra los recursos de la conferencia, negocia enetre las terminales cual coder/decoder de audio o video utilizar. Si no se realizara una conferencia multipunto el MCU no es requerido. Está compuesto por MC (Multipoint Controller) y MP (Multipoint processors). Gateways. En un punto la telefonía basada en LAN s necesita conectarse a la PSTN(public switched telephonic network). El Gateway convierte las señales transmitidas de voz en formato de paquetes (conmutación de paquetes) a la conmutación de circuitos. En general el Gateway provee de conectividad entre la red H323 y una red que no lo es.. Si las terminales se encuentran en la misma red H.323, el Gateway no es utilizado. Gatekeepers.- Es considerado el cerebro de la red. Pero puede no ser requerido. Esta encargado de proveer de los siguientes servicios, direccionamiento, autorización y autentificación de las terminales y geteways, facturación y cargo. También provee de control de llamada y servicios de conmutación de voz. La función mas importante es la de limitar el número de conexiones en tiempo real de tal forma que no se exceda del ancho de banda disponible. Las aplicaciones de tiempo real se registran con el getekeeper antes de realizar el inicio de sesión. Pila de Protocolos H.323. En la figura se muestra la pila de protocolos utilizados en una terminal H.323. Esta pila da el soporte para la comunicación de datos, voz y video RTP. Real Transport protocol RTCP. RTP Control Protocol T.120. Real time multipoint data communication H.225 define los mensajes M.I. María Luisa González Ramírez 5/7
G.729 El algoritmo para compresión de audio G.729 comprime la voz en paquetes de 10milisegundos de duración.. Este algoritmo es utilizado principalmente para aplicación de VoIP por sus requerimientos de bajo ancho de banda, es estándar opera a 8kbps, pero hay extensiones del algoritmo que permiten operar a 6.4kbps que no da mucha calidad y 11.8 kbps para mejorar la calidad. Una xtencion muy común es G729a, que es compatible con G.729 pero que requiere menos potencia de procesamiento. Lo que nos da como resultado que la calidad de la voz no sea muy buena. http://www.erlang.com/calculator/lipb/ Beneficios de H.323 Estándar de CODEC. H.323 Establece el estándar para la compresión y de-compresión de audio, video y flujos de datos, asegurando que diversos equipos tengan soporte común. Interoperabilidad: Los usuarios desean usar la conferencia sin la preocupación de compatibilidad en el punto de recepción. Además de asegurarse de que el receptor pueda descomprimir la información, H.323 establece los métodos para recibir a clientes para comunicar capacidades al remitente. El estándar también establece protocolos comunes de la disposición y del control de llamada. Independencia de la red: H.323 se diseña para funcionar encima de arquitecturas de red comunes. Mientras que la tecnología de red se desarrolla, y mientras que las técnicas de adminsitracion de ancho de banda mejoran, las soluciones y capacidad de H.323. Independencia de la plataforma y del uso: H.323 no se ata a ningún hardware o sistema operativo. Las plataformas de H.323 estarán disponibles en muchos tamaños y formas. Soporte multipunto: Aunque H.323 puede apoyar conferencias de tres o más puntos finales sin requerir una MCU s, las MCU s proporciona una arquitectura de gran alcance y más flexible para recibir conferencias multipunto Administración de ancho de banda: El tráfico video y audio ocupan un gran ancho de banda y podría complicar la red corporativa. H.323 administra el ancho de banda requerido para cada sesión. Los encargados de red pueden limitar el número de las conexiones simultáneas. Estos límites aseguran que el tráfico crítico no sea interrumpido. Soporte multicast: H.323 utiliza multicast en conferencias de multipunto. El multicast envía un solo paquete a un subconjunto de destinos en la red sin réplica. En cambio, el unicast transmite punto a punto, mientras que la difusión o broadcast envía a todos los puntos. En la difusión o broadcast, la red se utiliza ineficazmente. El uso del ancho de banda de multicast es mas eficiente. Flexibilidad: Una conferencia H.323 puede incluir puntos finales con diversas capacidades. Por ejemplo, un terminal con capacidades de audio solamente puede participar en una conferencia con los terminales que tienen capacidades del vídeo y/o de datos. M.I. María Luisa González Ramírez 6/7
Comunicación de la red interna: Muchos usuarios desean a la conferencia de un LAN a un sitio remoto. Por ejemplo, H.323 establece medios de ligar sistemas LAN con sistemas ISDN. La tecnología común del codec de las aplicaciones H.323 de diversos estándares de video conferencia reducen al mínimo la transcodificación y los retrasos, además que provee de desempeño óptimo. Bibliografía Data Communications and Networking Autor: Forouzan Introduction to WAN s Unidad 7 Lección 2 Fundamentel VoIP Network Components http://forums.speedguide.net/showthread.php?t=191804 http://bytecoders.homelinux.com/content/alta-definici%c3%b3n-bajo-ancho-de-banda.html M.I. María Luisa González Ramírez 7/7