Uni fiee rt sesion 01 intro protocolos

Redes Telemáticas
- IT524M -
Facultad de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Ingeniería de Telecomunicaciones
Semana: 1
Introducción a los protocolos
Prof. MSc. Ing. José C. Benítez P.

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Sesión I. Introducción a los protocolos
1. Modelo para las comunicaciones.
2. Conceptos y definiciones de una red.
3. ¿Que es una red telemática?.
4. ¿Para que una red telemática?.
5. Técnicas de conmutación.
6. Ancho de banda digital.
7. Organismos de estandarización
8. Protocolo y arquitectura.
9. RM – OSI
10. Modelo TCP/IP

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1. Modelo para las comunicaciones
Sistema de Comunicación Básico
emisor
canal
receptor
<Mensaje>

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Sistema de Telecomunicación

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Sistema de Telecomunicación
Emisor: es el elemento Terminal de la comunicación que se encarga de
proporcionar la información.
Receptor: es el elemento Terminal de la comunicación que recibe la
información procedente de un emisor.
En ocasiones no es fácil distinguir claramente entre emisor y receptor
porque con frecuencia ambos terminales intercambian sus papeles
alternativamente en orden a producir un diálogo.

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Sistema de Telecomunicación: Emisor - Receptor
Casos:
a. Un receptor y múltiples emisores
b. Un emisor y múltiples receptores
c. Múltiples emisores con múltiples receptores
Ejemplos
a. En una agencia de noticias hay sólo un receptor de noticias y
múltiples emisores de las mismas distribuidos por todo el mundo.
b. Los sistemas de radio/televisión consisten en una estación
emisora desde la que se distribuye la señal electromagnética a
múltiples receptores.
c. Los dispositivos utilizados en las redes de comunicación entre
computadores.
Es inseparable cada emisor de su receptor. No se concibe un concepto
sin el otro.

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Sistema de Comunicación: Canal
El canal:
• Es el elemento que se encarga del transporte de la señal.
• Es el elemento sobre la que viaja la información que emisor
y receptor pretenden intercambiar.
Nota:
• Cada canal de transmisión es adecuado para algunas
señales concretas.
• No todos los canales sirven para todos los tipos de señales.
Ejemplo:
La señal eléctrica se propaga bien por canales metálicos,
buenos conductores de la electricidad, pero no así la señal
luminosa.

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1. naturaleza de la señal que es capaz de transmitir
2. velocidad de transmisión
3. capacidad de transmisión
4. ancho de banda
5. nivel de ruido que genera
6. longitud
7. modo de inserción de emisores y receptores
Un canal viene definido desde el punto de vista telemático por sus
propiedades físicas:

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Ejemplos:
• Para señales audibles. el ejemplo más común de
canal acústico es la atmósfera.
• Para señales electromagnéticas se pueden utilizar
multitud de canales, dependiendo de la frecuencia de
las señales transmitidas: cables, el vacío, satélites,
la propia atmósfera, etc.
• Un caso particular de canal electromagnético son las
fibras ópticas, especializadas en transmisiones
luminosas, extraordinariamente rápidas e insensibles
al ruido eléctrico.

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Sistema de Comunicación: Transductor
Un transductor
• Es un dispositivo encargado de transformar la naturaleza
de la señal.
¿Cuales son las señales que mas se usa en telemática?
• En primer lugar es la señal eléctrica; debido a su
facilidad de transporte, gobierno y transformación,
• La otra señal es la luz debido a la rapidez de transporte
(velocidad de la luz).

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Sistema de Comunicación: Transductor
Ejemplos de transductores
• Una bombilla o un diodo LED. Transductor que convierte a
la señal eléctrica en luminosa. Así, cuando deja pasar
corriente eléctrica a través suyo emite radiación luminosa.
• Un fotodiodo o una célula fotoeléctrica. Transductor
inverso al anterior que genera corriente eléctrica cuando es
estimulada por la luz.
• Un micrófono. Transductor para el caso de conversión entre
señales acústicas -mecánicas- y eléctricas.
• Un altavoz (parlante). Transductor para el caso de
conversión entre señales eléctricas y acústicas -mecánicas.

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Sistema de Comunicación:
Los emisores/receptores en Telecomunicaciones e Informática:
• En telecomunicaciones se utiliza con precisión el término ETD
(Equipo Terminal de Datos), en informática es más frecuente
hablar simplemente de Terminal, entendido como un dispositivo
capaz de constituirse en emisor o receptor de una
comunicación.
• Los Terminales o ETD se conectan a través de Líneas de
Transmisión mediante los ECD (Equipo Terminal del Circuito
de datos) formando lo que se llama Circuitos de Datos (CD)
¿Cuánto tipos de terminales existen?
• Hay muchos tipos de terminales, estando una buena parte de
ellos en constante evolución.

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Sistema de Comunicación:
La transmisión se refiere al transporte de las señales físicas
necesarias para que se produzca un fenómeno telemático, mientras
que la comunicación se refiere más bien al transporte de la
información, de los datos que significan algo concreto tanto en el
emisor como en el receptor, independientemente de las señales
utilizadas para su transmisión.

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2. Conceptos y definiciones de una red
Sistema de Comunicación : Circuito de datos:
Para elaborar una comunicación entre terminales se necesita:
• Dos equipos terminales de datos o ETDs.
• Dos equipos terminales de circuito de datos o ECDs.
• Líneas de comunicación.

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Equipo Terminal de Datos (ETD):
• Estos dispositivos han de tener cierta inteligencia para realizar algo.
• Funcionan de ETD el equipo emisor y el equipo receptor, siempre
equipos terminales (respecto a la comunicación) .
• Lo que define a un ETD no es su grado de inteligencia, puesto que
se pueden considerar tanto ETD a un mainframe (gran computador)
como también una impresora; si es necesario que tenga inteligencia.
• Si no que debemos definir a un ETD por la función que realiza, ser
origen y destino de una comunicación.

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Equipo Terminal de Circuito de Datos o ECD:
• Estos son los dispositivos que se encargan de adecuar la
información recibida por el ETD a un tipo de señal o magnitud
física capaz de viajar por el canal.
• También se encarga del proceso contrario, una vez que recibe
unas señales por el canal de comunicación el ECD las adecua
para que puedan ser procesadas por el ETD.
Ejemplo: El ETD (computador) envía la información procesada
al ECD (MODEM), la información enviada por el ETD al ECD se
encuentra en sistema digital, el ECD se encarga de adecuar ese
sistema digital o convertirlo a un sistema analógico paralelo, para
así poder enviar esa información por la red telefónica capaz de
enviar solo señales analógicas.

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Linea de Comunicación, línea de datos o Linea de un Circuito
de Datos (LCD):
• Es la línea o canal que une a los dos ECD, las líneas de datos
han de ir en función de el trafico de información, con lo que no
podemos establecer una línea de datos para poco trafico
sabiendo que la información de la comunicación va a ser grande.
• La calidad de las líneas de datos están reguladas por las normas
internacionales.
El Enlace de Datos (ED):
Es el conjunto que alberga los ECD y la línea de circuitos de datos.
El circuito de datos (CD):
Es el conjunto formado por los ETD, ECD y línea de circuito de
datos.

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Sistema Informático:
Sistema informático: está constituido por un conjunto de elementos
de hardware y software, capaces de realizar conjuntamente, una
determinada función orientada hacia la resolución de un problema
objeto.
Elementos de un sistema informático:
- Tareas (programas) y
- Recursos (archivos, periféricos, etc.).

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Sistema Informático:
Relaciones entre los elementos de un sistema informático:
Por ejemplo:
• Comunicaciones entre tareas con el objetivo de intercambiar
información para la cooperación en la resolución de una
determinada función;
• Comunicaciones entre tareas y recursos con el objetivo de que
las tareas utilicen los servicios de los recursos.

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Sistema Informático: Clasificación
Los SI se subdividen en:
• Sistemas Centralizados y
• Sistemas Distribuidos.

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Sistema Informático Distribuido (SID):
• Está constituido por un conjunto de elementos
entre los cuáles se establecen relaciones. La
particularidad consistirá en que los elementos
que se comunican están ubicados en
máquinas diferentes y distribuidas.
• Es evidente que el mecanismo que hace
posibles dichas relaciones debe estar
distribuido entre los diferentes componentes
que constituyan el sistema.
• Dicho mecanismo está formado por:
• un conjunto de elementos de SW (programas), residentes en las máquinas
distribuidas, a los que se les denomina Sistema Operativo Distribuido, y además
• un conjunto de elementos de HW y/o SW lo que constituye el Mecanismo de
Comunicación e Interconexión entre los elementos de tratamiento de la
información.

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Sistema Informático Distribuido:
Concepto. Un SID es un SI en el que la
potencia del tratamiento de la información se
encuentra repartido (distribuido) en el
espacio, entre todos los Elementos de
Tratamiento de la Información (ETI) a
través de un Mecanismo de Comunicación
e Interconexión (MCI).

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La Telemática
Telecomunicaciones Informática
Telemática
Telemática: ciencia que utiliza las telecomunicaciones para
potenciar las posibilidades y aplicaciones de la informática
Del prefijo griego tele, "distancia" y del
latín communicare que significa
comunicación.
"comunicación a distancia"
Es una técnica consistente en transmitir
un mensaje desde un punto a otro de
modo bidireccional.
Cubre todas las formas de comunicación
a distancia: radio, telegrafía, televisión,
telefonía, transmisión de datos e
interconexión de computadores.
Es la ciencia aplicada que
abarca el estudio y aplicación
del tratamiento automático de
la información, utilizando
dispositivos electrónicos y
sistemas computacionales.
El procesamiento automático
de la información.

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Sistema Informático Distribuido:
Clasificación
(escala: distancias entre los ETIs).
• Redes de Computadoras.
• Redes Locales de Computadoras
• Sistemas multicomputadoras
• Sistemas multiprocesadores

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Calidad de Servicio (QoS)
La Calidad de Servicio (QoS, Quality of Service) consiste en
fijar unos valores límite para un conjunto de parámetros,
asegurando así que la red no se va a congestionar.
Por ejemplo:
• Throughput o ancho de banda: ≥ 256 Kb/s
• Retardo o latencia: ≤ 200 ms
• Fluctuación del retardo, o jitter: ≤ 100 ms
• Disponibilidad: ≥ 99,95 % (21 min/mes fuera de
servicio)
Podemos ver la QoS como el ‘contrato’ usuario-proveedor.

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3. ¿Que es una red telemática?
Una red es un SID.
Una red es un conjunto de sistemas (equipos) informáticos
interconectados entre si entre las que se desarrollan
comunicaciones.

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4. ¿Para que una red telemática?
1. Para la comunicación,
2. Para compartir información
(datos, archivos, directorios, etc.),
3. Para compartir recursos: tanto de
software como de hardware.
Objetivos
tradicionales
Objetivos de una red :

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4. ¿Para que una red telemática?
Objetivos de una red :
4. Access to remote information
5. Person-to-person communication
6. Interactive trainning/entertainment
7. Electronic commerce
Objetivos
actuales
(1,2,3 +

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5. Técnicas de conmutación
• Conmutación de circuitos
• Conmutación de mensajes
• Conmutación de paquetes
• Conmutación de celdas
• Conmutación de etiquetas

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Conmutación de circuitos.
• La conexión sólo se establece cuando se necesita, pero
mientras hay conexión el caudal está reservado al usuario tanto
si lo usa como si no.
• En la conmutación de circuitos se establece un canal de
comunicaciones dedicado entre dos estaciones, en donde, se
reservan recursos de transmisión y de conmutación de la red
para su uso exclusivo en el circuito durante la conexión..
• La transmisión es transparente, ya que, una vez establecida la
estuviesen directamente conectados. conexión parece como si
los dispositivos .

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Conmutación de circuitos.
• Se desarrolló para tráfico de voz aunque también puede
gestionar tráfico datos de forma no muy eficiente.
• Se aprovecha mejor la infraestructura.
• La conmutación de circuitos se usa en redes telefónicas
públicas: Red Telefónica Conmutada (RTC)
• RTB (Red Telefónica Básica): hasta 56/33,6 Kbps
(asimétrico)
• RDSI (o ISDN): canales de 64 Kbps
• GSM: 9,6 Kbps
• Costo proporcional al tiempo de conexión (y a la distancia)

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Conmutación de circuitos. Historia
• Con la invención del telégrafo nacen las telecomunicaciones,
pero presentaba varios inconvenientes:
• No estaba disponible para usuarios finales.
• Las líneas de telégrafo solo podía enviar un mensaje a la vez.
• No servía para mensajes urgentes.
• Debido a estos problemas y con la finalidad de aumentar el
ancho de banda de las líneas telegráficas, Alexander Graham
Bell, consigue el ancho de banda suficiente para pasar el
espectro de voz humana.
• Así aparecen los primeros teléfonos que permitían la
comunicación punto a punto.

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• Esto se convierte en un problema cuando todos quieren tener
un teléfono.
N*(N-1)/2
Para N = 4 necesitamos 6 enlaces.
Para N = 100 necesitamos 4950 enlaces.

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• La solución al enorme incremento de enlaces de comunicación
fue la aparición de las centrales locales, que usaban un panel de
conmutación.
• La CC es aplicado a la telefonía, opera a nivel físico de OSI.

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Conmutación de circuitos. Centrales de conmutación
Central manual Central paso a paso

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Conmutación de circuitos. Ventajas
• La transmisión se realiza en tiempo real, siendo adecuado para
comunicación de voz y video.
• Acaparamiento de recursos. Los nodos que intervienen en la
comunicación disponen en exclusiva del circuito establecido mientras
dura la sesión.
• No hay contención. Una vez que se ha establecido el circuito las partes
pueden comunicarse a la máxima velocidad que permita el medio, sin
compartir el ancho de banda ni el tiempo de uso.
• El circuito es fijo. Dado que se dedica un circuito físico específicamente
para esa sesión de comunicación, una vez establecido el circuito no hay
pérdidas de tiempo calculando y tomando decisiones de
encaminamiento en los nodos intermedios. Cada nodo intermedio tiene
una sola ruta para los paquetes entrantes y salientes que pertenecen a
una sesión específica.
• Simplicidad en la gestión de los nodos intermedios. Una vez que se ha
establecido el circuito físico, no hay que tomar más decisiones para
encaminar los datos entre el origen y el destino.

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Conmutación de circuitos. Desventajas
• Retraso en el inicio de la comunicación. Se necesita un tiempo para
realizar la conexión, lo que conlleva un retraso en la transmisión de la
información.
• Acaparamiento (bloqueo) de recursos. No se aprovecha el circuito en los
instantes de tiempo en que no hay transmisión entre las partes. Se
desperdicia ancho de banda mientras las partes no están
comunicándose.
• El circuito es fijo. No se reajusta la ruta de comunicación, adaptándola en
cada posible instante al camino de menor costo entre los nodos. Una vez
que se ha establecido el circuito, no se aprovechan los posibles caminos
alternativos con menor coste que puedan surgir durante la sesión.
• Poco tolerante a fallos. Si un nodo intermedio falla, todo el circuito se
viene abajo. Hay que volver a establecer conexiones desde el principio.

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Conmutación de mensajes. Definición
• La conmutación de mensajes se basa en el envío de mensaje
que el terminal emisor desea transmitir al terminal receptor
aun nodo o centro de conmutación en el que el mensaje es
almacenado y posteriormente enviado al terminal receptor o
a otro nodo de conmutación intermedio, si es necesario.
• Este tipo de conmutación siempre conlleva el
almacenamiento y posterior envío del mensaje lo que origina
que sea imposible transmitir el mensaje al nodo siguiente
hasta la completa recepción del mismo en el nodo
precedente.

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El mensaje es una unidad lógica de datos de usuario, de datos de
control o de ambos que el terminal emisor envía al receptor.
El mensaje consta de los siguientes elementos llamados campos:
• Datos del usuario. Depositados por el interesado.
• Caracteres SYN. (Caracteres de Sincronía).
• Campos de dirección. Indican el destinatario de la
información.
• Caracteres de control de comunicación.
• Caracteres de control de errores.
Además de los campos citados, el mensaje puede contener una
cabecera que ayuda a la identificación de sus parámetros
(dirección de destino, origen, canal a usar, etc.).

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• El tipo de funcionamiento hace necesaria las existencias de
memorias de masas intermedias en los nodos de conmutación
para almacenar la información hasta que ésta sea transferida
al siguiente nodo.
• Así mismo se incorpora los medios necesarios para la
detección de mensajes erróneos y para solicitar la repetición
de los mismos al nodo precedente.

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Conmutación de mensajes. Esquema

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Conmutación de mensajes. Uso principal
Este método era el usado por los sistemas telegráficos, siendo el
más antiguo que existe.
Para transmitir un mensaje a un receptor, el emisor debe enviar
primero el mensaje completo a un nodo intermedio el cual lo
encola en la cola donde almacena los mensajes que le son
enviados por otros nodos. Luego, cuando llega su turno, lo
reenviará a otro y éste a otro y así las veces que sean necesarias
antes de llegar al receptor. El mensaje deberá ser almacenado
por completo y de forma temporal en el nodo intermedio antes
de poder ser reenviado al siguiente, por lo que los nodos
temporales deben tener una gran capacidad de almacenamiento.

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Conmutación de mensajes. Ventajas
• Se multiplexan mensajes de varios procesos hacia un
mismo destino, y viceversa, sin que los solicitantes deban
esperar a que se libere el circuito
• El canal se libera mucho antes que en la conmutación de
circuitos, lo que reduce el tiempo de espera necesario para
que otro remitente envíe mensajes.
• No hay circuitos ocupados que estén inactivos. Mejor
aprovechamiento del canal.
• Si hay error de comunicación se retransmite una menor
cantidad de datos.

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Conmutación de mensajes. Desventajas
• Se añade información extra de encaminamiento (cabecera
del mensaje) a la comunicación. Si esta información
representa un porcentaje apreciable del tamaño del
mensaje el rendimiento del canal (información
útil/información transmitida) disminuye.
• Mayor complejidad en los nodos intermedios:
Ahora necesitan inspeccionar la cabecera de cada
mensaje para tomar decisiones de encaminamiento.
También deben examinar los datos del mensaje para
comprobar que se ha recibido sin errores.
También necesitan disponer de memoria (discos duros)
y capacidad de procesamiento para almacenar, verificar
y retransmitir el mensaje completo.

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Conmutación de mensajes. Desventajas
• Sigue sin ser viable la comunicación interactiva entre los
terminales.
• Si la capacidad de almacenamiento se llena y llega un
nuevo mensaje, no puede ser almacenado y se perderá
definitivamente.
• Un mensaje puede acaparar una conexión de un nodo a
otro mientras transmite un mensaje, lo que lo incapacita
para poder ser usado por otros nodos.

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Conmutación de paquetes
• La estación divide los mensajes largos en varios paquetes.
Tiene mucha importancia en cálculos de CIR etc.
• La estación los envía secuencialmente
• El ancho de banda no está reservado: El BW disponible es
compartido por diversos circuitos, de forma que se
multiplexa tráfico de diferentes usuarios
• La infraestructura se aprovecha de manera óptima.
• Los paquetes se tratan de dos maneras:
Datagramas
Circuitos Virtuales

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Conmutación de paquetes. Datagrama
• Un datagrama es un fragmento de paquete que es enviado
con la suficiente información como para que la red pueda
simplemente encaminar el fragmento hacia el Equipo
Terminal de Datos (ETD) receptor, de manera
independiente a los fragmentos restantes.
• Esto no garantiza que los paquetes lleguen en el orden
adecuado o que todos lleguen a destino.
• Protocolos basados en datagramas: IPX, UDP, IPoAC, CL.
• Los datagramas tienen cabida en los servicios de red no
orientados a la conexión (como por ejemplo UDP o
Protocolo de Datagrama de Usuario).

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Conmutación de paquetes. Datagrama
• El datagrama es una agrupación lógica de información que
se envía como una unidad de capa de red a través de un
medio de transmisión sin establecer con anterioridad un
circuito virtual.
• Los datagramas IP son las unidades principales de
información de Internet.
• Los términos trama, mensaje, paquete de red y segmento
también se usan para describir las agrupaciones de
información lógica en las diversas capas del modelo de
referencia OSI y en los diversos círculos tecnológicos.

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Conmutación de paquetes. Datagrama. Funcionamiento
• El servicio de datagramas ofrece una conexión no estable
entre una máquina y otra. Los paquetes de datos son
simplemente enviados o difundidos (broadcasting) de una
máquina a otra, sin considerar el orden en que estos llegan
al destino, o si han llegado todos.
• El uso de datagramas no incrementa tanto el trafico de la
red como el uso de sesiones, aunque pueden echar abajo
una red si se usan indebidamente.
• Los datagramas, por tanto, son empleados para enviar
rápidamente sencillos bloques de datos a una o más
máquinas. El servicio de datagramas comunica usando las
primitivas simples mostradas en la siguiente tabla.

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Conmutación de paquetes. Datagrama. Características
• Cada paquete es tratado independientemente.
• Los paquetes pueden tomar cualquier ruta.
• Los paquetes pueden llegar desordenados.
• Algún paquete puede perderse.
• El nodo destino debe reordenar paquetes y solicitar
paquetes perdidos (si la red ofrece servicio orientado a
conexión).
• Se gestiona por colas.

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Conmutación de paquetes. Primitivas del servicio de Datagrama
Primitiva Descripción
Send Datagram Envía paquete datagrama a máquina o
grupos de máquinas.
Send Broadcast
Datagram
Difunde (broadcast) datagrama a cualquier
máquina, esperando un datagrama de
acuse de recibo.
Receive Datagram Recibe un datagrama de una máquina.
Receive Broadcast
Datagram
Espera por un datagrama de difusión.

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual
• Un circuito virtual (VC por sus siglas en inglés) es un sistema
de comunicación por el cual los datos de un usuario origen
pueden ser transmitidos a otro usuario destino a través de
más de un circuito de comunicaciones real durante un
cierto periodo de tiempo, pero en el que la conmutación es
transparente para el usuario.
• Un ejemplo de protocolo de circuito virtual es el
ampliamente utilizado TCP (Protocolo de Control de
Transmisión).

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Conmutación de paquetes. Características
• Se establece una ruta fija antes de enviar cualquier paquete.
• Paquetes de llamada y aceptación establecen la conexión.
• Cada paquete contiene un identificador de circuito virtual
en vez de una dirección destino.
• No se toman decisiones de enrutado para cada paquete. En
datagramas sí.
• Un paquete de liberación libera el camino.
• No son rutas dedicadas pues se siguen utilizando colas. La
misma ruta la pueden establecer distintos Circuitos
Virtuales. Puede haber varios circuitos virtuales entre un
mismo origen y destino.
• Se gestiona por tablas.

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual.
CONS (Connected Oriented Network Services)
DTE
DTE: Data Terminal Equipment
DCE: Data Communications Equipment
Línea punto a punto
Switch
Switch
Switch
DCE
Host
DTE
DTE
DCE
DCE
DCE
DCE
DCE
Host
DTE
Router
Switch Switch
Switch
Host
Host
Host
Circuito virtual

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual. Ventajas respecto
a la conmutación de circuitos
• Eficiencia de la línea. Se comparten enlaces formando
colas. Los enlaces entre nodos pueden usarse
continuamente.
• Cada nodo se conecta a la red a su propia velocidad.
• Los paquetes son aceptados incluso cuando la red está
ocupada. Técnicas de buffering o de colas.
• Se pueden utilizar prioridades (a mas prioridad, menos
retardo).

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual. Ejemplos
• Redes de conmutación de paquetes CONS:
– X.25: primer estándar de red pública de conmutación de
circuitos. Hoy en día poco interesante.
– Frame Relay (conmutación de tramas): versión aligerada de
X.25.
– ATM (conmutación de celdas): servicio moderno
– Posibilidad de crear circuitos virtuales de dos tipos:
Temporales: SVCs (Switched Virtual Circuits). Se crean y
destruyen dinámicamente cuando se necesitan.
Permanentes: PVCs (Permanent Virtual Circuits). Se
configuran manualmente en los equipos para que estén
siempre activos
• Las redes públicas X.25 permiten SVCs y PVCs.
• Las redes públicas Frame Relay y ATM solo permiten PVCs

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual. Ventajas
• Si hay error de comunicación se retransmite una cantidad
de datos aun menor que en el caso de mensajes.
• En caso de error en un paquete solo se reenvía ese
paquete, sin afectar a los demás que llegaron sin error.
• Comunicación interactiva. Al limitar el tamaño máximo del
paquete, se asegura que ningún usuario pueda
monopolizar una línea de transmisión durante mucho
tiempo (microsegundos), por lo que las redes de
conmutación de paquetes pueden manejar tráfico
interactivo.

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual. Ventajas
Aumenta la flexibilidad y rentabilidad de la red.
• Se puede alterar sobre la marcha el camino seguido
por una comunicación (p.ej. en caso de avería de uno
o más enrutadores).
• Se pueden asignar prioridades a los paquetes de una
determinada comunicación. Así, un nodo puede
seleccionar de su cola de paquetes en espera de ser
transmitidos aquellos que tienen mayor prioridad.

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Conmutación de paquetes. Circuito virtual. Desventajas
• Mayor complejidad en los equipos de conmutación
intermedios, que necesitan mayor velocidad y capacidad de
cálculo para determinar la ruta adecuada en cada paquete.
• Duplicidad de paquetes. Si un paquete tarda demasiado en
llegar a su destino, el host receptor(destino) no enviara el
acuse de recibo al emisor, por el cual el host emisor al no
recibir un acuse de recibo por parte del receptor este volverá
a retransmitir los últimos paquetes del cual no recibió el
acuse, pudiendo haber redundancia de datos.
• Si los cálculos de encaminamiento representan un porcentaje
apreciable del tiempo de transmisión, el rendimiento del
canal (información útil/información transmitida) disminuye.

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Conmutación de paquetes. Datagrama - Circuito virtual
Circuitos Virtuales:
• La red proporciona secuenciamiento y control de errores.
• Los paquetes se reenvían mas rápidamente (no es
necesario un procesamiento de rutas).
• Menos fiable (si un nodo falla, fallan todos los CV de ese
nodo).
Datagramas:
• No hay fase de establecimiento.
• Mas flexible.

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Conmutación de celdas
• En los servicios de conmutación de celdas, la unidad mínima
de datos conmutados es una "celda" de tamaño fijo, es vez
de un paquete de longitud variable.
• La tecnología basada en celdas permite que la conmutación
sea realizada en hardware sin la complejidad y el consumo de
tiempo de cálculo frame por frame.
• Esto hace que la conmutación por medio de celdas más
rápida y barata.

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Conmutación de celdas. Servicios más conocidos:
ATM (Asynchronous Transfer Mode)
• ATM es un método de transmisión de celdas de tamaño fijo
(15% bytes) utilizada en redes de banda ancha.
• ATM puede transferir datos a tasas desde 25 Mbps hasta 622
Mbps y tiene el potencial de transferir datos a velocidades de
datos medidas en Gigabits por segundo.
• Muchos proveedores de servicios ofrecen servicios ATM,
pero la gran mayoría lo tienen planeado para un futuro muy
cercano ya que su implementación es muy cara.

64
• UNI = User-to-Network Interface
• NNI = Network-to-Network Interface
Token
Ring
UNI
NNI
NNI
Red ATM

65
SMDS (Switched Multimegabit Data Service)
• Como ATM, SMDS es otro servicio basado en celdas de
longitud fija proveído por algunos carriers en Estados
Unidos pero que no está disponible en México.
• SMDS usa conmutación de celdas y provee servicios tales
como tarificación basada en uso y administración de red.
• El rango de las velocidades de transmisión van desde 1
Mbps hasta los 34 Mbps con una conectividad de muchos
a muchos.

66
Conmutación de etiquetas
• En los servicios de conmutación de etiquetas, a las
unidades de datos conmutados se les agrega una
“etiquetas“ de longitud fija que se utilizará para la
conmutación.
• Mecanismo para manejar el flujo de tráfico de tamaños
variados (Flow Management)
• Es independiente de protocolos de capa 2 y 3
• Mapea direcciones IP a rótulos de largo fijo
• Interconecta a protocolos de existentes (RSVP, OSPF)
• Soporta ATM, Frame-Relay y Ethernet

67
Conmutación de etiquetas. Esquema

68
6. Ancho de banda digital
Frecuencia de una señal:
Es el número de ondas sinusoidales completas por segundo.
Es medido en ciclos por segundos o hertzios.
Banda de paso (BP) de un canal, es el rango de frecuencias
que pueden ser transportadas por ese canal.
Ancho de banda (BW), es la anchura de la banda de paso.
Ejemplo:
Canal 1 de TV usa entre 470.5 y 476.5 Mhz de BP,
Canal 2 de TV usa entre 800 y 806 Mhz de BP.
Ambos canales tienes una BW de 6Mhz.
Banda de Paso (BP) y Ancho de Banda (BW):

69
6. Ancho de banda digital
El factor humano
La voz humana puede emitir sonidos
en el rango de frecuencias de 30 a
10,000hz (BP) y tiene un BW de
9.97Khz.
Banda de Paso (BP) y Ancho de Banda (BW):
El oído humano puede
escuchar sonidos en el
rango de frecuencias de 20
a 20,000hz (BP) y tiene un
BW de 19.98Khz.

70
• Hace 168 años (24 May 1844), Samuel Morse
envió su primer mensaje publico a través de
una línea telegráfica entre Washington y
Baltimore, y a través de este simple acto,
comenzó la Era de las Telecomunicaciones.
• El 17 de mayo de cada año se celebra el Día
Mundial de las Telecomunicaciones.
• 1920, comienzo de la difusión de sonidos en
los estudios de Marconi Company
• La CCIF (International Telephone Consultative
Committee), se estableció en 1924.
• La CCIT (International Telegraph Consultative
Committee), se estableció en 1925.
Historia

71
• La CCIR (International Radio Consultative Committee) fue
establecida el año 1927 en una conferencia en Washington D.C. y el
CCIR se responsabilizó de la coordinación de estudios técnicos,
pruebas y mediciones llevadas a cabo en varios campos de las
telecomunicaciones, así como el diseño de estándares
internacionales.
• En 1956, la CCIT y la CCIF fueron fusionados para formar the
International Telephone and Telegraph Consultative Committee
(CCITT), para responder mas efectivamente a los requerimientos
generados por el desarrollo de esos dos tipos de comunicaciones.
• En 1992 la CCITT se convirtió en ITU (International
Telecommunication Union) Union Internacional de
Telecomunicaciones.
Historia

72
CCITT son las siglas de Comité Consultivo Internacional
Telegráfico y Telefónico –
CCITT - Comite Consultatif International Telegraphique et
Telephonique –
CCITT - Consultative Committee for International
Telegraphy and Telephony.
CCITT, es el antiguo nombre del comité de normalización
de las telecomunicaciones dentro de la UIT ahora
conocido como UIT-T.
- CCITT -
Comité Consultivo Internacional Telegráfico y Telefónico

73
- UIT -
Unión Internacional de Telecomunicaciones
ITU: International Telecommunication Union o
Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT)
Web: www.iut.int
¿Qué es la ITU?
Es el organismo especializado de las NNUU
(www.un.org) encargado de regular las
telecomunicaciones, a nivel internacional, entre las
distintas Administraciones y Empresas Operadoras.

74
Perú: 31 octubre 1945
Segunda guerra mundial: 1939 – Setiembre 1945

75
- UIT -
Está compuesta por tres sectores:
1. UIT-T:
Sector de Normalización de las Telecomunicaciones
(antes CCITT).
2. UIT-R:
Sector de Normalización de las Radiocomunicaciones
(antes CCIR).
3. UIT-D:
Sector de Desarrollo de las Telecomunicaciones.

76
• La sede de la UIT se encuentra en Ginebra (Suiza).
• En general la normativa generada por la UIT está contenida en un
amplio conjunto de documentos denominados
Recomendaciones, agrupados por Series.
• Cada serie está compuesta por las Recomendaciones
correspondientes a un mismo tema, por ejemplo Tarificación,
Mantenimiento, etc.
• Aplicación: Aunque en las Recomendaciones nunca se "ordena",
solo se "recomienda", su contenido, a nivel de relaciones
internacionales, es considerado como ley por las
Administraciones y Empresas Operadoras.
- UIT -

77
Series de las Recomendaciones UIT-T:
Serie A Organización del trabajo del UIT-T.
Serie B Medios de expresión: definiciones, símbolos,
clasificación.
Serie C Estadísticas generales de telecomunicaciones.
Serie D Principios generales de tarificación.
Serie E Explotación general de la red, servicio telefónico,
explotación del servicio y factores humanos.
Serie F Servicios de telecomunicación no telefónicos.
Serie G Sistemas y medios de transmisión, sistemas y redes
digitales
Serie H Sistemas audiovisuales y multimedia.
- UIT -

78
Serie I Red digital de servicios integrados (RDSI).
Serie J Transmisiones de señales radiofónicas, de televisión y
de otras señales multimedios.
Serie K Protección contra las interferencias.
Serie L Construcción, instalación y protección de los cables y
otros elementos de planta exterior.
Serie MRed de Gestión de las Telecomunicaciones (RGT) y
mantenimiento de redes: sistemas de transmisión,
circuitos telefónicos, telegrafía, facsímil y circuitos
arrendados internacionales.
Serie N Mantenimiento: circuitos internacionales para
transmisiones radiofónicas y de televisión.
Serie O Especificaciones de los aparatos de medida.
- UIT -

79
Serie P Calidad de transmisión telefónica, instalaciones
telefónicas y redes locales.
Serie Q Conmutación y señalización.
Serie R Transmisión telegráfica.
Serie S Equipos terminales para servicios de telegrafía.
Serie T Terminales para servicios de telemática.
Serie U Conmutación telegráfica.
Serie V Comunicación de datos por la red telefónica.
Serie X Redes de datos y comunicación entre sistemas
abiertos y seguridad.
Serie Y Infraestructura mundial de la información,
aspectos del protocolo Internet y Redes de la
próxima generación.
Serie Z Lenguajes y aspectos generales de soporte lógico
para sistemas de telecomunicación.
- UIT -

80
Internet Engineering Task Force (IETF)
(Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet)
• Es una organización
internacional abierta de
normalización, que tiene como
objetivos el contribuir a la
ingeniería de Internet,
actuando en diversas áreas,
como transporte,
encaminamiento, seguridad.
• Fue creada en EE. UU. en 1986.
• El IETF es mundialmente
conocido por ser la entidad
que regula las propuestas y los
estándares de Internet,
conocidos como RFC.

81
Internet Engineering Task Force (IETF)
(Grupo de Trabajo de Ingeniería de Internet)
• Es una institución sin fines de lucro y abierta a la participación de
cualquier persona, cuyo objetivo es velar para que la arquitectura de
Internet y los protocolos que la conforman funcionen correctamente.
• Se la considera como la organización con más autoridad para
establecer modificaciones de los parámetros técnicos bajo los que
funciona la red.
• El IETF se compone de técnicos y profesionales en el área de redes,
tales como investigadores, integradores, diseñadores de red,
administradores, vendedores, entre otros.
• Dado que la organización abarca varias áreas, se utiliza una
metodología de división en grupos de trabajo, cada uno de los cuales
trabaja sobre un tema concreto con el objetivo de concentrar los
esfuerzos.

82
8. Protocolos y arquitectura
Ver diapositiva:
Cap. 2
Arquitectura de Protocolos
William Stallings
Del profesor Herman García
(revisar el Blog del curso)

9. RM-OSI
• 60-70: Borroughs, DEC, Honeywell e IBM definieron protocolos de
comunicaciones de red para sus productos de computadoras.
• Debido a la naturaleza propietaria de los protocolos, la interconexión de
computadoras de diferentes fabricantes o incluso entre líneas de productos
diferentes de un mismo fabricante, era muy difícil.
• Finales 70: La ISO (Organización Internacional de Estandarización)
desarrolló el Modelo de Referencia para Interconexión de Sistemas Abiertos
(RM-OSI).
• OSI, significa el intercambio de información entre terminales,
computadoras, redes, procesos, personas, etc.
• El RM-OSI, define donde se han de efectuar las tareas, pero no cómo se
han de efectuar. No especifica servicios ni protocolos, pero si proporciona
una base común para coordinar el desarrollo de estándares dirigidos a la
conexión entre sistemas.

9. RM-OSI
• El RM-OSI: Arquitectura de siete niveles, que es la base
para los sistemas de red abiertos, y permite a las
computadoras de cualquier fabricante comunicar con los
de otro.
• Los objetivos del RM-OSI son:
– Agilizar la comunicación entre equipos construidos por
diferentes fabricantes.
– La estratificación del modelo OSI proporciona
transparencia, es decir, es decir, la operación de una
capa del modelo es independiente de las otras capas.

9. RM-OSI
Justificación:
• La razón por la que se incluye en este curso el RM-OSI
es que proporciona una excelente referencia con la
cual comparar y contrastar diferentes protocolos y
funcionalidades.
• El modelo OSI es poco implementado, sin embargo el
modelo TPC/IP es el mejor implementado hasta el
momento entre un conjunto de protocolos de sistemas
abiertos.

9. RM-OSI
L1: Capa física.
L2: Capa de enlace de red.
L3: Capa de red.
L4: Capa de transporte.
L5: Capa de sesión.
L6: Capa de presentación.
L7: Capa de aplicación.

9. RM-OSI
• L1: Capa Física.
– Especifica las características eléctricas y
mecánicas del protocolo usado para
transferir bits entre dispositivos
adyacentes en la red.
Ejemplos.
– EIA-232-E(RS232C),
– El interfaz serie de alta velocidad (HSSI),
– Ethernet,
– Fibra Óptica,
– etc.

9. RM-OSI
• L2: Capa de enlace de datos.
– Especifica el protocolo para comunicaciones libres
de errores entre los dispositivos adyacentes a
través de un enlace físico.
Ejemplos.
– EL protocolo de control de enlace síncrono (SDLC),
– El protocolo de control de enlace de alto nivel para
ISO (HDLC),
– El protocolo de acceso al enlace balanceado de la
ITU-T (LAPB),
– El protocolo de acceso al enlace por el canal D
(LAPD),
– El protocolo de acceso al enlace para servicios
portadores en modo trama (LAPF),
– etc.

9. RM-OSI
• L3: Capa de red.
– Especifica los protocolos para funciones
como encaminamiento, control de
congestión, facturación, establecimiento y
terminación de llamadas y comunicación
usuario-red.
Ejemplos.
– El protocolo IP,
– El protocolo connectionless de ISO (CLNP),
– El protocolo de control de llamada RDSI
(Q.931 y Q.2.931),
– etc.

9. RM-OSI
• L4: Capa de transporte.
– Especifica las funciones y clases de
servicio para comunicación libre de error
entre los host a través de la subred.
Ejemplos.
– El protocolo TCP,
– el protocolo de transporte de red de ISO
(TP),
– etc.

9. RM-OSI
• L5: Capa de Sesión.
– Especifica la comunicación
proceso a proceso,
recuperación de errores y
sincronización de la sesión.

9. RM-OSI
• L6: Capa de Presentación.
Un conjunto general de servicios
de usuario de aplicación no
específica, como encriptación,
autenticación, y compresión de
texto.

9. RM-OSI
• L7: Capa de aplicación.
Especifica el UI hacia la red y un conjunto
de aplicaciones de usuario específicas.
Ejemplos. El protocolo…
– de transferencia de correo unificado de TCP/IP (SMTP)
– para el email de la ITU-T (X.400),
– para los servicios de directorio (X.500),
– telnet de TCP/IP,
– de ISO para los logins remotos y los terminales virtuales
(VT),
– de transferencia de archivos de TCP/IP (FTP),
– de transferencia de archivos de la ISO (FTAM),
– de gestión de red unificado de TCP/IP (SNMP),
– de información de gestión común de ISO (CMIP),
– de transferencia de hipertexto para la web (HTTP), etc.

10. Modelo TCP/IP
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física
Aplicación
Transporte
Internet
Host-red
L5: Aplicación
L4: Transporte
L3: Red
L2:
Enlace
LLC
MAC
L1: Física
Hardware
Firmware
Software
Sist.OperativoProgr.deusuario
Comparación de los Modelos OSI, TCP/IP e Hibrido:
WAN LAN

95
Sesión 1. Introducción a los protocolos

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