Redes de Computadores Tema 2

Arquitectura en capas Aplicación

Aplicación

Presentación

Presentación

Sesión

Sesión

Transporte

Transporte

Red

Red

Enlace

Enlace

Físico

Físico

Red de comunicación de datos

Capas Aplicación

Mensajes

Presentación SW

Formatos

App Extremos

Sesión

Segmentos

Transporte SO

Red Enlace HW Físico

Sesiones

NIC Infra

Paquetes Tramos

Tramas Bits

Capas y TCP/IP Aplicación Presentación SW Sesión

Aplicación

TCP

Transporte

UDP

Red

IP

Direcc. IP LLC

Enlace HW Físico

Network Interface

MAC

Nivel Físico Aplicación

Aplicación

Presentación

Presentación

Sesión

Sesión

Transporte

Transporte

Red

Red Red

Enlace Físico

Red de comunicación

Enlace Físico

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

Fibra óptica •Es difícil de mantener e instalar. •Inmune al ruido eléctrico •Varios Gbps

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

Frecuencias


Ondas de radio

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 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

Aplicación

Presentación

Presentación

Sesión

Sesión

Transporte

Transporte

Red

Red

Red

Enlace

Enlace

Enlace

Físico

Físico

Físico

Red de comunicación

Red de comunicación

Capas Enlace Aplicación Presentación SW Sesión Transporte Red Logical Link Control

Enlace HW Físico

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 x16+x12+x5+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: Núm. Serie:

00:07:E9 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