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INTRODUCCIÓN A REDES DE DATOS Joaquín Lara Sierra [email_address] www.tecnar.edu.co Marzo/2003

EMISOR/RECEPTOR EMISOR/RECEPTOR CANAL : AIRE MENSAJE CODIGO : IDIOMA Cerebro Cerebro Aire Cuerdas vocales Oído Sistema nervioso Esquema General de Comunicación

Historia de las Telecomunicaciones Se presenta una evolución por separado de las Telecomunicaciones, Informática y Teleinformática. Historia de las telecomunicaciones: 1830, Telegráfo, Introduce conceptos de codificación (Morse, Cooke y Wheatstone) 1874, Telegráfo múltiple (Emile Baudot) 1875, Bell – Teléfono, Transmisión de voz, no requiere codificación 1910, Teletipo / Teleimpresor, Transmite mensajes sin operador, Cód. Baudot. 1950, Comienzan a aparecer los modems, como inicio de la transmisión de datos entre computadoras, pero se consolidan en los 60s y 70s para el manejo principalmente de periféricos. 60´s Desarrollo de lenguajes de programación, S.O., Conmutación de paquetes, transmisión satelite, comienza la unión de las telecomunicaciones e informática. 70´s Consolidación de la teleinformática, aparecen las primeras redes de computadores, protocolos y arquitectura de redes, primeras redes públicas de paquetes. 1971, Arpanet - TCP/IP. 1974, SNA de IBM primera arquitectura de redes, sigue DNA 1975, CCITT normaliza X.25, nace OSI de ISO 1978, Aparecen las primeras redes de àrea local, aparecen los primeros servicios de valor agregado. 80´s Comienzan a aparecer las redes digitales (voz, video y datos). 90´s Tecnología de la información, Sistemas Distribuidos, Procesamiento Distribuido, integración

TIPOS DE PROCESAMIENTO CENTRALIZADO DISTRIBUIDO

DEFINICIONES Telecomunicaciones Resuelve el problema de comunicación de bits o datos entre dos estaciones. Telemática Telecomunicaciones + Servicios Telemáticos (archivos, email, www, ejecución remota, etc) Teleinformática Telemática+Informática "Conjunto de máquinas, técnicas y métodos relacionados entre sí que permiten el proceso de datos a distancia y que participan en la convergencia entre las telecomunicaciones y la informática" Red de Datos Conjunto de elementos físicos y lógicos que permiten la interconexión de equipos digitales y satisfacen las necesidades de comunicación de datos entre los mismos. Sistema Distribuido Aplicación/Servicio ejecutado sobre una red de computadores, haciendo su existencia transparente para el usuario. El carácter de distribuido es más un problema de Software que del hardware

SISTEMA TELEINFORMÁTICO Conjunto de HW y SW para solucionar el problema de comunicación de datos entre dos o más entidades. Elementos: Host Front-end Terminal Remota Red de telecomunicaciones (Adaptadores, conversores, conmutadores, modems, medios de transmisión etc.) Estructura de redes: Data Terminal Equiptment (DTE) Data Communication Equiptment (DCE) Subred de comunicaciones: posee medios de transmisión, conmutadores, IMPs, multiplexores, topologías punto a punto o de difusión)

MEDIO Par trenzado. Coax, Cable modem. Fibra Optica. Cableado Estructurado Sistema Telefónico . RDSI, XDSL DCE DCE INTERFACES RS-232. V.35. RS-449. X.21. FXS/FXO E&M G.703 CODIGO ASCII EBCDIC MODULACION/ CODIFICACION ASK NRZ FSK AMI PSK Manchester DTE DTE Esquema General de Comunicación

SISTEMA TELEINFORMÁTICO Objetivos de una Red de Computadores Compartir recursos: Hacer que todo el Software y Hardware esté disponible para cualquiera en la red. Aumentar la confiabilidad: Conectar fuentes alternativas de suministro. Tener respaldo para los diferentes servicios de la red. Ahorro económico Relación precio/desempeño Varios microprocesadores con un servidor. Modularidad Medio de comunicación para gente distante: Con el empleo de la red, comunicarse es relativamente fácil Ofrecer servicios a los usuarios

Servicios de una red Las redes en general pueden ofrecer las siguientes categorias de servicios: Servicios Básicos de Transmisión – SBT: Estos servicios son principalmente ofrecidos por los portadores o "carriers" de telecomunicaciones. Algunos ejemplos de estas redes son: Sistema Telefónico, líneas dedicadas, N-ISDN, canales satélite o microondas, X.25, Frame Relay, SMDS entre otras. Servicios de Valor Agregado – SVA: Son aquellos servicios que ademas de resolver posiblemente el problema de conectividad, procesan o alteran la información transportada para el logro de algun objetivo, podemos nombrar entre estos servicios: archivos, impresoras, Internet, correo electrónico, software, aplicaciones distribuidas, teleconferencia, etc. A pesar de la anterior clasificación, los SVA pueden a su vez ser clasificados como: Básicos Emulación de terminal Transferencia de archivos Servidor de archivos (Discos virtuales) Servidor de impresión Extendidos o SVA Correo electrónico Agendas electrónicas EDI Work flow

Aplicaciones o Procesamiento Distribuido Servicios Teleinformáticos Aplicaciones distribuidas Aplicaciones cliente/servidor Sistemas de reserva de tiquetes aéreos, hoteles Cajeros electrónicos Sistemas asesores Sistemas financieros bancarios ej. Transferencia de fondos. Acceso a Bases de datos Directorio Telefónico Guías especializadas o profesionales Información económica Avisos clasificados Información turística Multimedia Distribuida Videoconferencia Audioconferencia Teleingeniería Video en Demanda Educación a distancia Realidad Virtual Publicidad (WWW) Servicios de una red Internet Comunicación Correo electrónico (Mundial) Charla en línea (talk y ytalk) Charla con múltiples usuarios (IRC, Internet Relay Chat) Transferencia de archivos (ftp) Acceso a información Gopher WWW Búsquedas Archie Verónica Motores de búsqueda en WWW Lycos Yahoo WebCrawler Altavista Whois WAIS Publicidad (WWW)

CLASIFICACIÓN DE LAS REDES MEDIDA DE VELOCIDAD DE LAS REDES CRITERIOS PARA CLASIFICAR LAS REDES: Tipo de transmisión, Cobertura, Propiedad, Tipo de Tráfico, Aplicación. DE ACUERDO AL TIPO DE TRANSMISIÓN: REDES PUNTO A PUNTO REDES DE DIFUSIÓN O BROADCAST DE ACUERDO A LA PROPIEDAD PUBLICAS PRIVADAS DE ACUERDO AL TIPO DE TRÁFICO VOZ VIDEO DATOS DE ACUERDO A LA COBERTURA REDES DE AREA LOCAL (LAN) REDES DE AREA METROPOLITANA (MAN) REDES DE AREA AMPLIA (WAN) RED DE ESCRITORIO (DAN) REDES DE AREA GLOBAL (GAN)

REDES DE AREA LOCAL - LAN son redes privadas localizadas en un edificio o campus. Extensión es de algunos kilómetros. Muy usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo. Se caracterizan por: tamaño restringido, tecnología de transmisión (por lo general broadcast), alta velocidad y topología. Son redes con velocidades entre 10 y 100 Mbps, tiene baja latencia y baja tasa de errores. Cuando se utiliza un medio compartido es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver conflictos. Ej: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus), IEEE 802.5 (Token Ring)

RED DE AREA METROPOLITANA - MAN Básicamente son una versión más grande de una Red de Área Local y utiliza normalmente tecnología similar. Puede ser pública o privada. Una MAN puede soportar tanto voz como datos. Una MAN puede tener o no elementos de intercambio de paquetes o conmutadores. La razón principal para distinguirla de otro tipo de redes, es que para las MAN's se ha adoptado un estándar llamado DQDB (Distributed Queue Dual Bus) o IEEE 802.6. Utiliza medios de difusión al igual que las Redes de Área Local. FDDI es el más utilizado. Teóricamente, una MAN es de mayor velocidad que una LAN, pero ha habido una división o clasificación: privadas que son implementadas en Áreas tipo campus debido a la facilidad de instalación de Fibra Óptica y públicas de baja velocidad (< 2 Mbps), como Frame Relay, ISDN, T1-E1, etc. Ej: DQDB, FDDI, ATM, N-ISDN, B-ISDN

REDES DE AREA AMPLIA Son redes que cubren una amplia región geográfica, a menudo un país o un continente. Este tipo de redes contiene máquinas que ejecutan programas de usuario llamadas hosts o sistemas finales (end system). Los sistemas finales están conectados a una subred de comunicaciones. La función de la subred es transportar los mensajes de un host a otro. En este caso los aspectos de la comunicación pura (la subred) están separados de los aspectos de la aplicación (los host), lo cual simplifica el diseño. En la mayoría de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las líneas de transmisión y los elementos de intercambio (Conmutación). Las líneas de transmisión se conocen como circuitos, canales o trúncales. Los elementos de intercambio son computadores especializados utilizados para conectar dos o más líneas de transmisión Las redes de área local son diseñadas de tal forma que tienen topologías simétricas, mientras que las redes de amplia cobertura tienen topología irregular. Otra forma de lograr una red de amplia cobertura es a través de satélite o sistemas de radio. Ej: X.25, RTC, ISDN, etc.

REDES DE ESCRITORIO (DAN) REDES GLOBALES (GAN) DAN (Desktop Area Network) Red de escritorio Altas velocidades Redes virtuales (VLAN) Aplicaciones Multimedia Ej: LAN Switching y ATM GAN (Global Area Network) Redes de cubrimiento mundial Une todas las redes Ej: Internet y ATM en un futuro.

TOPOLOGÍAS DE REDES PUNTO A PUNTO

TOPOLOGÍAS DE REDES DIFUSIÓN O BROADCAST

ESTANDARIZACIÓN DE REDES TIPOS DE ESTANDARES: DE FACTO: Se imponen por el uso o fuerza del mercado, ej: TCP/IP, UNIX DE JURE O LEY: Estándares de organismos oficiales, ej: OSI DE ACUERDO O AGREEMENT : Estándares por acuerdo de proveedores, usuarios, manufactureros, etc, ej: ATM Forum, F.R. Forum, OMG, etc. ALGUNOS ORGANISMOS DE ESTANDARIZACIÓN: ITU: International Telecomunication Unit ISO: International Standard Organization ANSI: American National Standard Institute IEEE: Institure og Electrical an Electronics Engineers Internic, IETF

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