GENERALIDADESDEREDES

Consecuencia del desarrollo tecnolgico, es una proliferacin de sistemas de pequeo tamao instalados en forma dispersa en plantas industriales, oficinas tcnicas y administrativas, campus universitarios, etc. A medida que el nmero crece, es lgico pensar en interconectarlos con el fin de compartir recursos caros e intercambiar datos entre sistemas. En efecto, debido al alto costo de los equipos electromagnticos (discos, impresoras) frente a los electrnicos se hace aconsejable el uso compartido de estos recursos. Los usuarios no trabajan en aislamiento (conjunto de pequeos usuarios). La red permite expansin gradual, con reemplazos parciales de equipos antiguos o interconexin de dispositivos de distintos proveedores. El costo es un factor crtico en la aplicabilidad en un ambiente particular en relacin al costo de las unidades a intercambiar. Otra consideracin es su configuracin. Debe permitir un cambio fcil, posibilitando el agregado o retiro de dispositivos. No menos importante es la confiabilidad. La falla de un dispositivo conectado a la red no debe provocar la salida de servicio del total de la red. Una red debe ser capaz de interconectarse con otras redes, de protocolos iguales o distintos mediante puertos llamados Gateways. Las fallas deben detectarse con rapidez y el funcionamiento normal debe ser restablecido mediante procedimientos simples. Desde el punto de vista de la velocidad, el ancho de banda debe adecuarse a las necesidades. La transferencia de informacin mediante redes locales se hace en bloques de datos cuyo tamao se limita a unos miles de bits. Al campo de informacin que se intercambia se le agregan otros campos, como por ejemplo la direccin de los nodos que intervienen (remitente y destinatario), secuencias de verificacin para detectar errores, etc. El conjunto conectado de campos se denomina paquete. Cuando el paquete est listo, se dice que hay un mensaje generado. Definicin: una red local, LAN (Local Area Network), es una red de comunicaciones con un medio compartido que provee interconexin a un conjunto de dispositivos denominados nodos estaciones de la red, contenidos en un rea pequea. El Comit IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 ofrece una definicin oficial de red local: una red local es un sistema de comunicaciones que permite que un nmero de dispositivos independientes se comuniquen entre s. Hay tres aspectos en la definicin:

1) Se trata de una red de comunicaciones y no de una res de computadoras. Para ello son necesarios programas que permitan que los dispositivos se entiendan entre s.

2) El trmino dispositivos tiene un sentido amplio: computadoras, impresoras, terminales, FAX, unidades de disco, etc

3) El rea es pequea: edificio, campus universitario, fbrica, etc. El medio provee un nico canal de comunicacin.

Derivacin Retransmisor Medio bidireccional. A: dispositivo B: Controlador transceptor (plaqueta en el dispositivo) Una LAN est caracterizada por: Topologa: forma en que se conectan los nodos entre s (grafos de conexin) Modo de transmisin: codificacin en seales elctricas. Medio de transmisin: fija la distancia y la velocidad. Disciplina de prioridades: orden en que los nodos pueden acceder al medio. Protocolo de acceso: formaliza las reglas de acceso. En una red dada debe haber compatibilidad absoluta entre las cinco caractersticas. Topologa El trmino topologa se emplea para referirse a la disposicin geomtrica de las estaciones de una red y los cables que las conectan, y al trayecto seguido por las seales a travs de la conexin fsica. Las topologas fueron ideadas para establecer un orden que evitase el caos que se producira si las estaciones de una red fuesen colocadas de forma aleatoria. La topologa tiene por objetivo hallar cmo todos los usuarios pueden conectarse a todos los recursos de red de la manera ms econmica y eficaz; al mismo tiempo, capacita a la red para satisfacer las demandas de los usuarios con un tiempo de espera lo ms reducido posible. Para determinar qu topologa resulta ms adecuada para una red concreta se tienen en cuenta numerosos

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Los principales medios de transmisin utilizados en las redes de rea local son el cable par trenzado, el cable coaxial y el de fibra ptica. Uno de los aspectos que se deben de tener en cuenta para disear una red de rea local es el medio fsico que transporta la informacin, ya que ste condiciona la distancia, velocidad de transferencia, topologa y el mtodo de acceso.

Los parmetros ms significativos que debemos considerar en la seleccin del tipo de cableado son los siguientes:

1. Ancho de banda 2. Longitud 3. Fiabilidad en la transferencia. 4. Seguridad 5. Facilidad de instalacin 6. Costo

El ancho de banda est definido por el espectro de frecuencias que el medio puede transferir. Cuanto mayor sea el ancho de banda, las velocidades de transmisin sern ms elevadas. El ancho de banda es funcin de las caractersticas del cable y de su longitud, es por eso que debemos considerar la figura de mrito "distancia x velocidad".

La longitud de un segmento de cable es funcin del tipo de cable y topologa de la red.

La fiabilidad en la transferencia es la caracterstica que determina la calidad de la transmisin, normalmente evaluada en porcentaje de errores por nmero de bits transmitidos. Est relacionada con la atenuacin, as como por la sensibilidad a las interferencias externas.

La seguridad indica el grado de dificultad con que las seales transportadas pueden ser interceptadas.

La facilidad de instalacin est relacionada con el peso y el dimetro del cable, as como su sensibilidad a las operaciones que sobre l se realicen.

El costo es un criterio determinante en la seleccin del cable. El cable ms econmico es el par trenzado.

Disciplina de prioridades El canal es el nico medio de comunicacin entre los nodos de la red y sus prioridades son tales que solo un mensaje por vez puede ser enviado con xito. Si dos o ms mensajes se transmiten simultneamente habr interferencia por colisin, por ello son necesarias reglas que coordinen el acceso de los nodos al canal. El problema es recursivo porque los nodos para coordinarse deben usar el canal. Adems debido a que los mensajes tardan un tiempo en propagarse por el canal, ningn nodo puede conocer en forma instantnea el estado de los otros nodos. Se puede definir entre los nodos una relacin (binaria) denominada disciplina de prioridades R. x R y significa que el nodo x tiene precedencia sobre el nodo y. El conjunto de nodos ordenados por R se denomina pila de prioridades. La disciplina es esttica si R no cambia, en caso contrario es dinmica. Algunas de las disciplinas son: Rueda cclica simple: se arma la pila de prioridades al inicializar el sistema. Si al nodo que le toca ocupar la ranura no tiene mensaje, sta permanece ociosa. Rueda cclica justa: se arma la pila de prioridades al inicializar el sistema y se interroga a la misma hasta encontrar un nodo con mensaje. La ranura permanece ociosa si ningn nodo tiene mensaje. Rueda cclica priorizada: se pone al tope de la pila al nodo que transmiti ltimo. Esto es til cuando hay transmisiones tipo rfaga, en las que un nodo ocupa varias ranuras sucesivas para transmitir y luego entrar en un perodo ms o menos prolongado de silencio. Protocolo de acceso El conjunto de reglas de control de acceso al medio que garantice el uso del mismo al nodo de mayor prioridad cualquiera sea la disciplina utilizada se denomina protocolo. Normalizacin El MODELO OSI (Open System Interconnection, Interconexin de Sistemas Abiertos) de ISO (International Standard Organization) sirve para definir el proceso de comunicacin en forma general. Es un modelo de referencia sirve para cualquier tipo de red, sea de corta media larga distancia. Define el proceso de comunicacin en general y tiene siete capas.

1- Capa fsica: describe las caractersticas mecnicas y elctricas del medio fsico. Se realiza la codificacin/decodificacin de smbolos booleanos en seales elctricas que son lanzadas al medio.

2- Control de enlace de datos: define formatos y protocolos para transferir paquetes de informacin y los procedimientos de acceso al medio. En las LAN se divide en dos subcapas: LLC (Logic Link Control): interface entre la capa 1 y la MAC. Multiplexa entre los distintos protocolos (IP, IPX) y realiza control de flujo. MAC (Media Access Control): suministra mecanismo de direccionamiento y acceso (Unicast, Multicast y Broadcast). Cada dispositivo Ethernet fabricado NIC (Network Interface Controllers), hub o switch router contiene una direccin MAC de 48 bits nica asignada por el fabricante.

3- Red: Controla la conmutacin de enlaces en los casos en que son posibles distintos caminos para interconectar dos nodos de la red. Es innecesaria en redes aisladas porque todas las estaciones usan el mismo canal.

4- Transporte: incluye funciones tales como multiplexar una serie de mensajes independientes sobre una nica conexin y segmentar datos en unidades de tamao apropiado para su manejo por la 3ra capa.

5- Sesin: administra y sincroniza dilogos entre dos procesos de aplicacin. Provee dos estilos de dilogo: a) Alternado: se suceden los envos de mensajes (Half Duplex) b) Simultneo: ambos interlocutores pueden enviar y recibir mensajes

simultneamente (Full Duplex) 6- Presentacin: asegura que la informacin es transmitida de manera tal que

pueda ser entendida por el receptor. Puede cambiar la sintaxis preservando su semntica. Por ej. Genera en ASCII mientras el interlocutor utiliza otra codificacin. La traduccin la realiza esta capa.

7- Aplicacin: provee servicios de aplicacin al usuario. (Correo electrnico, bases de datos, etc.)

Al lado de todas las capas y en interfaz con todas ellas est el administrador de la red, responsable de la inicializacin y mantenimiento del sistema. Ej.: deteccin de fallas, etc.

El protocolo TOP, (Technical and Office Protocol) es un estndar para la interconexin de un grupo de usuarios trabajando en una LAN. Reconoce cinco tipos de sistemas presentes en una red:

Sistema terminal (Host): contiene las siete capas OSI

Repetidor: expiden bits de una red a otra (no son inteligentes)

Puente (Bridge): conecta dos redes en la capa de enlace

Encaminador (Router): para unir redes con la misma capa de transporte y distinta capa de red

Pasarela (Gateway): se utilizan para redes que no usan el modelo OSI

EL protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol),Protocolo de control de transmisin/Protocolo de Interconexin de redes, cubre las capas de transporte y red del modelo OSI.

IP: divide los mensajes en datagramas de hasta 64Kbytes. (cabecera y texto)

TCP: protocolo que tolera el funcionamiento de redes inseguras. Trabaja asociado a IP. Acepta mensajes de longitudes arbitrariamente grandes, los separa en datagramas de longitudes que no excedan 64Kbytes y los transmite. Retransmite si es necesario.

Re ensambla los mensajes uniendo los datagramas en la secuencia correcta.

Aplicaciones

FTP: (File Transfer Protocol): distingue cuatro tipos de archivos: Imagen, ASCII, EBCDIC (Extended Binary Coded Decimal Interchange Code. Cdigo ampliado de intercambio decimal codificado en binario. Cdigo binario para texto, comunicaciones y control de impresora de IBM.), Archivo de bytes lgicos (bytes de tamao distinto a 8 bits). Soporta comandos de envo y recepcin de archivos, manejo de directorios, parmetros y modos de transferencia.

SMTP : Correo electrnico (Simple mail Transfer Protocol)

TELNET : Terminales virtuales. Fija y maneja dos flujos de datos, uno en cada sentido. Intrprete de commandos.

PDN :Packet Data Network

ISO TCP/IP

SIMPLE MAIL

PROTOCOLTRANSFER

ENLACE

TRANSPORTE

APLICACIN

SESIN

PRESENTACIN

RED

FISICA

(SMTP) (FTP)

TELNETPROTOCOL

IP

ETHERNET MILNET

TCP

PROTOCOL

FILETRANSFER

PDN

ARPICMP

ARP: Address Resolution ProtocolICMP: Internet Control Message Protocol