Redes: Acceso al medio. Modelos de sistemas

2ª Parte
REDES: Ordenadores

Fco Villafranca Gracia © 2012. IES Barañáin (Navarra). RV 01/2013

REDES: Ordenadores

2ª Parte
• Acceso al medio
• Modelos y arquitecturas de
protocolos en la
comunicación

Copyright. FVG. IES Barañáin 2

REDES: Ordenadores

Acceso al medio
• Testigo (Token)
• Contienda


COMUNICACIÓN ENTRE ORDENADORES
REDES ACCESO AL MEDIO

Si se envía información a la vez entre dos ordenadores habrá
interferencia entre las dos señales (se produce una colisión) que
impide el reconocimiento de los datos.
El método utilizado de una máquina para acceder al medio de
transmisión depende del hardware con que se construya la red.
Existen tres formas de acceso al medio o entrar en la conversación
con los hots (computadoras en una red).

 TESTIGO (Token), creado por IBM en 1970
Token-Bus: topografía en bus y topología en anillo
Token-Ring: topografía en estrella y topología en anillo

CONTIENDA (negociación entre hosts)
SIN COLISIÓN
CON COLISION

COMUNICACIÓN ENTRE ORDENADORES:
REDES ACCESO AL MEDIO: TESTIGO

TESTIGO (TOKEN), sin colisión.
Se usa para topografías en BUS y en estrella, pero funcionando en anillo. Las
estaciones fuera del anillo no reciben testigo.

Características y funcionamiento

• Existe un conjunto secuencial de bits, (trama) que circula indefinidamente
por la red hasta que llega a la estación que necesita transmitir.
• La estación retiene el testigo durante un tiempo especificado o hasta
que se acabe la comunicación. Durante este tiempo interactúa con el
medio de transmisión.
• Transcurrido su tiempo, coloca otro testigo en la red (al siguiente host) y
deja de transmitir, poniéndose a la escucha y esperando a que le llegue
otra vez el testigo y poder transmitir.




Token-Bus Token- Ring

El primer host que se conecta , crea la trama (el token). El token pasa
de una dirección superior a otra inferior




IBM 8228 MAU

Token- Ring

Prácticamente en desuso: baja velocidad y alto precio


REDES ACCESO AL MEDIO: CONTIENDA

CONTIENDA en redes
Las estaciones negocian durante un periodo de tiempo, de acuerdo
con un protocolo, para ver cual de ellas transmite primero.
Estos sistemas pueden ser, sin colisiones, o bien admitiendo
colisiones y detectándolas. En todo caso las estaciones realizan
una prueba sobre el medio para comprobar si está ocupado.

CSMA – CA, Redes inalámbricas
CSMA – CD, Redes Ethernet (por Xerox)



SIN COLISIÓN, en redes inalámbricas
ESCUCHAR ANTES DE HABLAR (similar a la radio de los taxis)
Si durante la prueba el medio está ocupado, existe un método de
reserva, sobre la propia señal de ocupación. Cuando le llega el turno
reservado la estación trasmite. Este es el sistema CSMA -CA
(Acceso múltiple sensible a la portadora), usado en redes
inalámbricas.
Cuando una estación quiere enviar datos, primero escucha el canal
para ver si alguien está transmitiendo. Si la línea esta desocupada, la
estación transmite. Si está ocupada, espera hasta que esté libre


REDES ACCESO AL MEDIO :CONTIENDA

CON COLISIÓN, en redes Ethernet (1)
Las estaciones se comunican mediante mensajes cortos llamados
paquetes o tramas.
Cualquier estación de la red puede transmitir su información en
cualquier momento, siempre y cuando el medio de transmisión (el
cable) esté libre.
Cuando una estación quiere transmitir una trama de datos, “escucha
” (lo que envió) para determinar si hay o no tráfico en la red.
Si la estación detecta que no hay tráfico, envía sus datos; en caso
contrario, debe esperar para poder transmitir .
CSMA-CD: Acceso Múltiple por Detección de Portadora con
Detección de Colisiones



¿Qué ocurre cuando dos estaciones detectan que el medio de
transmisión está libre y deciden transmitir a la vez?
En este caso se produce una colisión, las dos señales se mezclan y
se corrompen, con lo quedan inservibles.
Como las estaciones escuchan la red a la vez que transmiten,
detectan que ha habido una colisión, dejan de transmitir y deben
volver a enviar los datos. Para evitar coincidir otra vez, cada
estación espera un tiempo aleatorio antes de volver a transmitir.




Todas estas funciones se ejecutan en la tarjeta de red que hay que
instalar en cada estación. Para poder identificar cada estación, las
tarjetas de red llevan una dirección única de 48 bits de longitud,
llamada MAC (dirección física de la tarjeta de red).
A todo paquete o trama que se transmite por la red se le añade la
dirección de la estación a la que va dirigido. Cuando una estación
detecta una trama en la red, lee la dirección y, si no es la suya, no
hace caso de los datos.
Este es el sistema CSMA-CD utilizado en redes Ethernet.





Diagrama de flujo

REDES: Ordenadores

Modelo de sistemas
• OSI
• TCP/IP


REDES: Ordenadores

Modelo de sistemas
• OSI


REDES ARQUITECTURA. MODELO DE REFERENCIA: OSI, 1

ARQUITECTURA DEL MODELO OSI.
Modelo de referencia de Sistemas
1984. Organización, norma ISO. La idea era compatibilizar diferentes
tecnologías, en un sistema de redes. Se basa en el estudio de:
(DECnet), (Systems Network Architecture) y TCP/IP (Arpanet)
 Modelo de protocolos OSI (Open System Interconection).
 Sirve como referencia para el diseño de sistemas de red.
 Evita el monopolio de las empresas.
 Garantiza la conectividad de las redes.
 Ayuda al estudio y análisis de redes
 Está formado de siete niveles.
¿Cómo funciona?
Los protocolos pasan a través de niveles inferiores , y sirven para que
dialoguen entre si, niveles iguales


REDES ARQUITECTURA. MODELO DE REFERENCIA: OSI, 2

 Desde que la información se elabora en un terminal de usuario ,
utilizando una aplicación informática, hasta que aparece en otro
terminal, vía red, es imprescindible que se realicen sobre ella un
conjunto de adaptaciones. Para estructurarlas, se definen modelo de
sistemas, que están formadas por capas o niveles. Cada nivel ha
de materializarse en un programa o conjunto de programas..
 Actualmente se siguen dos modelos:
 OSI
 TCP/IP



REDES ARQUITECTURA. MODELO OSI, 3

¿Cómo funciona?
Los protocolos pasan a través de niveles inferiores , y sirven
para que dialoguen entre si, niveles iguales
Se basa en estas dos premisas:
1. Dividir la información procedente del nivel superior y añadir, a
cada conjunto, la información para su reconocimiento en el nivel
inferior.
2. Agrupar la información procedente del nivel inferior y entregarla,
ya estructurada, de acuerdo con lo que necesite el nivel
superior.



REDES ARQUITECTURA, MODELO OSI, 4

ARQUITECTURA DEL MODELO OSI



REDES ARQUITECTURA, MODELO OSI, 5




REDES ARQUITECTUA. MODELO OSI, 6

Funcionamiento
.



REDES ARQUITECTURA. MODELO OSI, 7

Funcionamiento . Encapsulado de datos



REDES MODELO OSI, 8

Funcionamiento

APDU Unidad de datos en capa de aplicación (capa 7).
PPDU Unidad de datos en la capa de presentación (capa 6).
SPDU Unidad de datos en la capa de sesión (capa 5).
TPDU (segmento) Unidad de datos en la capa de transporte (capa
4).
Paquete o Datagrama Unidad de datos en el nivel de red (capa 3).
Trama Unidad de datos en la capa de enlace (capa 2).
Bits Unidad de datos en la capa física (capa 1)


REDES: Ordenadores

Modelo de sistemas
• TCP/IP


REDES MODELO TCP/IP, 1

ARQUITECTURA DEL MODELO TCP- IP
Una «pila» de protocolos llamada TCP-IP.
Estándar propuesto para su utilización en internet.
No sigue el modelo OSI, es anterior al modelo OSI



Una pila de protocolos llamada TCP-IP. Desarrollada por el departamento de
defensa de EEUU.
Estándar propuesto para su utilización en internet.
No sigue el modelo OSI y es anterior al modelo OSI.




Dividir la información en trozos o paquetes, que viajan de manera
independiente hasta su destino, donde conforme van llegando se ensamblan
de nuevo para dar lugar al contenido original.

 Estas funciones las realizan los protocolos TCP/IP: el Transmission
Control Protocol , se encarga de fragmentar y unir los paquetes.

 Internet Protocol , tiene como misión hacer llegar los fragmentos de
información a su destino correcto.




dividir mensajes en paquetes
usar un sistema de direcciones
enrutar datos por la red
detectar errores en las transmisiones de datos



Software: TCP/IP

El protocolo TCP fragmenta la información en paquetes a los que
añade una cabecera con la suma de comprobación.



El protocolo IP "ensobra" los paquetes y les añade entre otros
datos la dirección de destino.




Por último, de nuevo el protocolo TCP comprueba que los
paquetes hayan llegado intactos y procede a montar de nuevo el
mensaje original.


Encapsulamiento de datos


Actividades: 2ª parte.
1. Averigua la dirección MAC de tu tarjeta de red (la de tu
ordenador personal, y la de tu ordenador del aula).
Abre la consola de comandos (Inicio/Ejecutar/escribe cmd) y escribe ipconfig /all
La dirección MAC es la dirección física.
2. Analiza las diferencias entre las arquitecturas OSI y modelo
TCP/IP.
3. Relaciona las siete capas del modelo OSI con las cuatro capas
del modelo TCP/IP.
4. Nombra los protocolos TCP/IP principales y las utilidades que
operan en cada capa.


2ª Parte
REDES: Ordenadores

¡GRACIAS!

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