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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

TRABAJOS DE INVESTIGACIÓN MATERIA

Transmisión y comunicación de datos

PROFESOR JOSÉ ESTEBAN TORRES LEÓN

ALUMNOS: Leticia Bautista Moyotl Esther Jiménez Molina

Marco Antonio Romero Baez

(Otoño 2012)

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ÍNDICE

1 Datos Generales 3

2 Competencias genéricas y específicas 3

3 Conocimientos, habilidades, actitudes y valores 3

4 Historia – personajes 4

5 Cuerpo de la investigación 5

5.1 Introducción 5

5.2 Descripción general 4

Redes de Comunicación de Datos 4

Estructura de una Red de Comunicación de Datos 9

Estándares y Normas 10

Modelo de Referencia ISO/OSI 13

5.3 Conclusiones 17

5.4 Referencias 17

6 Reportes de lectura 20

6.1 Leticia Bautista Moyotl 20

6.2 Marco Antonio Romero Baez 21

6.3 Esther Jiménez Molina 27

7 Autoevaluación 31

7.1 Leticia Bautista Moyotl 31

Marco Antonio Romero Baez 31

Esther Jiménez Molina 32

7.2 Co-evaluación 33

Leticia Bautista Moyotl 33

Marco Antonio Romero Baez 34

Esther Jiménez Molina 34

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

INVESTIGACIONES, REGISTRO DE LECTURA Y AUTO COEVALUACIÓN

1.- Datos generales

Materia Transmisión y comunicación de datos

Profesor José Esteban Torres León

Alumno Leticia Bautista Moyotl - cristy_let77@hotmail.com Esther Jiménez Molina - esther_861@hotmail.com Marco Antonio Romero Baez - buki_739@outlook.com

No. Investigación Unidad 1

Título investigación Introducción

Fecha de realización 01-10-12

Cuatrimestre Séptimo

Periodo Otoño 2012

2.- Competencias genéricas y específicas a desarrollar

Genéricas

Que de manera grupal e individual comencemos a relacionarnos con los temas

base de la materia y así aprender nuevos conceptos para aplicarlos en las

prácticas de laboratorio o en un examen.

Específicas

Que el estudiante sea capaz de definir lo que es una red de comunicación de

datos, que identifique los módulos que conforman a una red de comunicación y

que normas deben de cumplir estas, así de cómo armarlas en base a un modelo

prestablecido.

3.- Conocimientos, habilidades, actitudes y valores

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores

Entendimiento Buscar Actitud de Investigar

Escribir Capacidad de comunicación Disponibilidad

Leer Capacidad analítica Entusiasmo

Razonamiento Identificar Soluciones Ganas de aprender

Inteligencia Negociar Perseverancia

Sabiduría Razonamiento Tolerancia

Tener buena ortografía Ser adaptable Respeto

Tomar decisiones Responsabilidad

Trabajo en equipo Superación

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4.- Historia – personajes

El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En 1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, a Nueva York. A principios de los años 60, varios investigadores intentaban encontrar una forma de compartir recursos informáticos de una forma más eficiente. En 1961, Leonard Klienrock introdujo el concepto de conmutación de paquetes. La idea comprendía en que la comunicación entre se dividiera en paquetes para una mejor comunicación. En 1969 la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada (Defense Advanced Research Projects Agency o DARPA) del Ejército de los EEUU desarrolla la ARPAnet. La finalidad de la creación de esta red es que resistiera un ataque de la URSS. De este modo no importaba si algún ordenado se destruiría y la red seguiría funcionando. Esta red no era tan buena como se creía pues esta estaba sujeta a periódicas caídas del sistema. Entonces se empezó a crear un conjunto de protocolos de uso fácil para ella. Dicha búsqueda finalizó, a mediados de los 70, con el desarrollo de TCP/IP. El TCP/IP adquirió muchas ventajas en conmoración entre otros protocolos, alguno de ellos es que consume pocos recursos de red. Gracias a esto TCP/IP empezó a tener gran popularidad. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron creadas las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los primeros ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primera PC. A mitad de la década de 1980 las PC comienzan a usar los módems para compartir archivos con otras computadoras, en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor velocidad, especialmente ADSL. En 1983, TCP/IP se integro al sistema UNIX de Berkeley y su integración comercial de UNIX llego pronto. En ese momento TCP/IP se convirtió en un protocolo estándar de Internet. Sin embargo modelo OSI fue lanzado en 1984 fue el modelo descriptivo creado por OSI, esto es, un marco de referencias de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones. Este fue creado por que al mismo tiempo que las redes y las empresas crecían, con esto las empresas empezaron a tener problemas con la rápida expansión de la red y al tratar de comunicarse entre ellas. Para enfrentar los problemas de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) investigo la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas universales para aplicarlas en todas la redes.

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5.- Cuerpo de la investigación

5.1 Introducción

En esta investigación conoceremos algunos conceptos y estructuras de las redes de comunicación de datos, encontraremos ciertas tecnologías que han evolucionado con el paso del tiempo y que día a día dependemos mas de ellas sin embargo Existe un conjunto de redes que permiten la transmisión de datos en tiempo real. Algunas de ellas son un desarrollo totalmente nuevo, otras son la adaptación de redes en uso para admitir canales para transmisión de audio y vídeo. Incluso se transmite información multimedia en redes no especialmente preparadas como por ejemplo Ethernet. Hablaremos de su clasificación y la funcionalidad de las más utilizadas, así como sus normas establecidas y explica en que consiste el modelo ISO, ya que Gracias a esto la OSI desarrollo un protocolo para ayudar a las empresas a poder comunicarse y tener compatibilidad en las redes creadas. Entre otras se encuentran - LAN - WAN - Ancho de banda. - Retraso de transmisión. - Comunicación multipunto. - Fiabilidad. Como objetivo tenemos la búsqueda de conceptos y definiciones que son nuevos para nosotros, comprenderlos es también una parte importante del proceso, pues al ser bases, con ellos podremos relacionar lo visto en clase con la práctica, ya no sólo estudiantil, sino también en un ambiente laboral.

5.2 Descripción general

1.- Redes de Comunicación de Datos

Existe un conjunto de redes que permiten la transmisión de datos en tiempo real. Algunas de

ellas son un desarrollo totalmente nuevo, otras son la adaptación de redes en uso para

admitir canales para transmisión de audio y video. Incluso se transmite información

multimedia en redes no especialmente preparadas como por ejemplo Ethernet.

Aunque el concepto de red para LAN (red de área local) se refiere claramente a los niveles

físicos y de acceso al medio, en el contexto de las WAN (red de área amplia) está menos

claro ya que proporcionan un conjunto de servicios y funciones. Estos suelen incluir niveles

de red y de enlace. Haciendo un estudio de las distintas tecnologías de red en función de los

siguientes parámetros:

- Ancho de banda. Al menos 1.4 Mbps (tomando como referencia la transmisión

Multimedia).

- Retraso de transmisión. Un máximo de 10 a 15 ms (aunque puede ser mayor si no hay

ningún salto).

- Comunicación multipunto: Ver si la red incorpora funciones de multicasting. En redes de

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tipo broadcast esto no es ningún problema.

- Fiabilidad: Control de errores y mecanismos de recuperación en la red.

Ethernet.- Es la red de área local más utilizada actualmente. Su ancho de banda de 10

Mbps., permite varios canales de voz/datos/video. El inconveniente, es el método no

determinista de acceso a la red (CSMACD).

Con altas cargas en la red no hay control sobre el tiempo de acceso a la red o el ancho de

banda disponible. Sin embargo, muchas aplicaciones multimedia usan Ethernet como su

mecanismo de transporte, generalmente en un entorno controlado y protegido.

Evaluación: Ethernet no es adecuada debido a su retraso no determinista, sin embargo se

puede utilizar teniendo pocos canales debido a su gran ancho de banda.

ISO – Ethernet.- Es una red híbrida que integra una Ethernet estándar de 10 Mbps con

6.144 Mbps de ancho de banda isócrono (RDSI), ofreciendo un total de 16 Mbps.

Proporciona 96 canales RDSIB de 64-Kbps utilizando el mismo cable que la Ethernet a 10

Mbps, con lo cual tiene poco costo de integrarlo con los cableados actuales.

Evaluación: Esta red es una solución destinada a aprovechar los recursos existentes.

Proporciona tráfico isócrono (intervalos de tiempo periódicos y conocidos, el tiempo de

acceso tiene una duración fija, ancho de banda especifico, enfocado a aplicaciones que

requieren un estricto control de acceso). La estructura de los canales parecida a RDSI (Red

Digital de Servicios Integrados) permite la transmisión de audio o vídeo H.261, pero no

permite la transmisión de vídeo de alta calidad.

Token Ring.- Está mejor preparada para la transmisión multimedia. Una razón es su ancho

de banda de 16 Mbps. Más importante es la disponibilidad de prioridades y su acceso

determinista. Se pueden usar la alta prioridad para datos en tiempo real y la baja para datos

normales.

Los retrasos dependen del número de estaciones conectadas, la carga y el tamaño del

paquete. En general si se trabaja en un entorno en el que no hay muchas estaciones y el

paquete se escoge de un tamaño bajo (64 a 128 bytes) se pueden asegurar retraso de cómo

máximo 10 ms.

De hecho existen algoritmos que pueden determinar en estas redes el peor retraso.

Evaluación: Proporciona el suficiente ancho de banda para un número limitado de canales

multimedia. Se puede garantizar el retraso si se utiliza un esquema de acceso y prioridades

definidos. También permite multicasting (envío de la información en una red a múltiples

destinos simultáneamente).

100Base-T.- Esta red es una simple evolución de Ethernet ampliando su velocidad a 100

Mbps.

IEEE 802.12 (100-Mbps Demand Priority LAN).- Este nuevo protocolo de red está pensado

para satisfacer las necesidades de los nuevos entornos de red. Se busca la posibilidad de

enviar video y audio en tiempo real utilizando la red.

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Es una LAN de 100 Mbps de ancho de banda con prioridades. El objetivo de este protocolo

es poder sustituir los protocolos 802.3 y 802.5. De hecho mantiene el LLC (Logical Link

Control, que define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico,

proporcionando servicio a las capas superiores) de estos protocolos y el MAC (control de

acceso al medio) es compatible con estos dos. Se definen dos niveles de prioridad en las

tramas, el más alto con el objetivo de la transmisión multimedia. El protocolo es determinista

ya que, quien gestiona la red es el repetidor y lo hace por medio de un mecanismo round-

robin con dos prioridades.

Con este protocolo se puede calcular y garantizar los tiempos de retraso para un tamaño

máximo de paquete y un número de estaciones conectadas. Por ejemplo, la transmisión de

un paquete de 4-Kbytes es de 0.3 ms. Así, incluso cuando hubiese 30 estaciones

conectadas y todas ellas hicieran peticiones para enviar, el retraso de acceso es menor de

10 ms.

Evaluación: Esta red es adecuada para transmisión multimedia. Si se configura la red de

forma adecuada y se limita el tamaño del paquete se pueden asegurar que los retrasos de

transmisión estarán asegurados.

Su alto ancho de banda también lo hacen adecuado para la transmisión multimedia de

calidad.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface).- En principio la red FDDI es una Token-Ring

rápida. Este ancho de banda alto permite una comunicación multimedia. Además FDDI

soporta una clase de tráfico síncrono, que permite tráfico con un retraso limitado,

configurable en tiempo de inicialización del anillo.

Desafortunadamente, al configurar un retraso demasiado bajo reduce la utilización del ancho

de banda. Prácticamente, el límite de retraso está entre 5 y 50 ms.

Evaluación: FDDI soporta la transmisión multimedia aceptablemente bien, gracias a su

elevado ancho de banda, su clase de tráfico síncrono y el multicasting disponible.

FDDI-II (Fiber Distributed Data Interface).- Para evitar los problemas del FDDI aparece

FDDI-II que está basado en un protocolo slotted-ring. Permite capacidades isócronas

usando slots de tiempo pre-asignados a una tasa de 8-khz.

Evaluación: Esta red proporciona canales con retraso del orden de milisegundos. El ancho

de banda es suficiente y el multicasting está disponible.

X-25.- En Europa la mayoría de servicios que utilizan conmutación de paquetes utilizan

como red X-25, que permite la transferencia fiable de datos sobre enlaces de baja velocidad

y fiabilidad. Su control de flujo y mecanismo de recuperación de errores provoca retrasos

incontrolables.

Evaluación: X-25 no sirve para la transmisión multimedia.

Frame Relay.- Fue desarrollado para superar las limitaciones de X-25 para un entorno de

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transmisión de alta velocidad. Usa la trama LAP-D (Link Access Procedure Direct) con un

identificador de 19 bit para encaminamiento. Los paquetes están limitados a un máximo de 4

Kb.

El protocolo Frame Relay no proporciona control de errores y mecanismo de control de flujo.

Esto significa que por parte del protocolo no hay ningún mecanismo que afecte

negativamente la transferencia. Por otro lado, los conmutadores si que introducen un retraso

que depende de la carga, la velocidad de la línea y el tamaño de trama. Frame Relay se

puede utilizar de dos formas: La más frecuente como un protocolo simple sobre línea

dedicada. En este caso no se introduce ningún tipo de retraso. Sobre redes conmutadas, en

este caso el retraso vendrá dado por los conmutadores. Además el direccionamiento está

limitado a 10 bit. Por lo tanto no se espera que se convierta en la red universal multimedia.

Evaluación: Frame Relay es un protocolo de nivel 2 que no añade retrasos. El protocolo en

si es adecuado para la transmisión en tiempo real, pero sólo si se usa en líneas dedicadas

ya que en redes conmutadas el retraso no es determinista.

RDSI (Red digital de servicios integrados).- Fue diseñada para soportar una gran

variedad de servicios, como datos, voz, fax ó video.

Esta construido sobre canales síncronos de 64-kbps, que se pueden usar con tráfico CBO

(continuous bit-stream oriented) o CBR (constant bit-rate).

La única desventaja de esta red es su ancho de banda limitado. Para construir un ancho de

banda alto hay que utilizar varios canales, y estos canales pueden seguir distintas rutas por

lo que requieren una sincronización en el receptor. Utilizando tráfico CBO el retraso es

constante y pequeño. Pero en el caso de transmisión de paquetes existe un retraso debido

al limitado ancho de banda. Este dependerá del tamaño del paquete.

Evaluación: En general RDSI es la única WAN ampliamente disponible en Europa que

soporta bien la transmisión multimedia. Falta la posibilidad de multicast.

ATM (Modo de Transferencia Asíncrona).- Es la mejor tecnología para transmisión en

tiempo real. ATM es una arquitectura de red basada en células, que permite la

multiplexación y conmutación de paquetes. La ITU ha declarado ATM como la tecnología

base para la red pública B-ISDN. La red define tres niveles:

- Nivel físico. Se han definido distintos medios de transmisión como fibra óptica a 155 Mbps,

o 100-Mbps FDDI para ATM de área local, además de otras opciones. Actualmente las

interfaces a ATM han evolucionado hasta 622 Mbps o incluso 2.4 Gbps.

- Nivel ATM. El nivel ATM es una capa independiente para la conmutación y el multiplexado

de los paquetes. Se define la estructura de las células como contenedores de información de

53 octetos (5 octetos para cabecera más 48 de datos). El encaminado se basa en los

identificadores de circuito virtual VCI (virtual circuit identifiers) y los identificadores de camino

virtual VPI (virtual path identifiers). Además ATM es una red orientada a la conexión. Debido

al pequeño tamaño de las células ATM, la alta velocidad de los enlaces, y la velocidad de

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conmutación de los nodos, ATM proporciona una latencia mínima.

- Nivel de adaptación ATM (AAL). Este nivel esta diseñado como puente entre el nivel ATM y

de aplicación.

Calidad de servicio: En la petición de establecimiento de conexión se especifica la calidad de

servicio requerida, que contiene parámetros como ancho de banda, retraso y fiabilidad.

Evaluación: El protocolo permite la transmisión de datos de forma determinista y tiene un

ancho de banda impresionante, es necesario como para la transmisión de vídeo de alta

calidad. ATM también proporciona comunicación multicast.

2.- Estructura de una Red de Comunicación de Datos

La red de comunicaciones es entonces un conjunto organizado de recursos compartidos de

comunicación. La red de comunicaciones proporciona las vías de comunicación necesarias

para establecer las interconexiones cuando estas son solicitadas y transportan la

información a su destinatario, es claro que estos recursos son compartidos entre los

usuarios de la red.

Estructura:

Terminales, máquinas de extremo, estaciones de trabajo ó hosts, denominación que

engloba a cualquier equipo de telecomunicaciones: fax, teléfono, videoteléfonos,

computadores, video, etc.

Nodos ó elementos de conmutación ó central de conmutación ó IMP (Interchange

Message Procesors), son equipos (generalmente computadores) especializados que

se utilizan para conectar dos ó más vías de comunicación. Los datos llegan por una

vía de entrada y el elemento de conmutación deberá seleccionar una vía de salida.

Los nodos conectados solamente a otros nodos, se denominan centrales ó de

tránsito. Los nodos que tienen conectados terminales se llaman nodos periféricos.

Interfaces, son los puntos de interconexión de las estaciones ó de los nodos con las

vías de comunicación.

Líneas de transmisión, son el soporte físico (cables, fibras, enlaces de radio punto a

punto, etc.) para mover las información (generalmente bits) y por lo tanto hablamos

de la implementación genérica de las vías de comunicación.

Red de comunicaciones propiamente dicha, o simplemente la red, que ya se definió y

que es capaz de transmitir información (analógica ó digital, aunque estas últimas se

extienden cada día más) entre interfaces. Algunos autores denominan a la red de

comunicaciones subred de comunicación. La red se dibuja habitualmente encerrada

por una línea que es el límite de la red, a veces se considera que el límite de la red

llega hasta los interfaces de terminal (la línea terminal-nodo es parte de la red) y

otras sólo hasta los interfaces de nodo (la línea terminal-nodo no es parte de la red).

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3.- Estándares y Normas

Estándares de red, el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electrical

and Electronics Engineers, IEEE).

Cuando comenzaron a aparecer las primeras redes de área local (LAN, Local Area

Networks) como herramientas potenciales de empresa a finales de los setenta, el IEEE

observó que era necesario definir ciertos estándares para redes de área local. Para

conseguir esta tarea, el IEEE emprendió lo que se conoce como proyecto 802, debido al año

y al mes de comienzo (febrero de 1980).

Aunque los estándares IEEE 802 publicados realmente son anteriores a los estándares ISO,

ambos estaban en desarrollo aproximadamente al mismo tiempo y compartían información

que concluyó en la creación de dos modelos compatibles.

El proyecto 802 definió estándares de redes para las componentes físicas de una red (la

tarjeta de red y el cableado) que se corresponden con los niveles físicos y de enlace de

datos del modelo OSI.

Las especificaciones 802 definen estándares para:

Tarjetas de red (NIC).

Componentes de redes de área global (WAN, Wide Área Networks).

Componentes utilizadas para crear redes de cable coaxial y de par trenzado.

Las especificaciones 802 definen la forma en que las tarjetas de red acceden y transfieren

datos sobre el medio físico. Éstas incluyen conexión, mantenimiento y desconexión de

dispositivos de red.

La selección del protocolo a ejecutar en el nivel de enlace de datos es la decisión más

importante que se debe tomar cuando se diseña una red de área local (LAN). Este protocolo

define la velocidad de la red, el método utilizado para acceder a la red física, los tipos de

cables que se pueden utilizar y las tarjetas de red y dispositivos que se instalan.

Los estándares de redes de área local definidos por los comités 802 se clasifican en 16

categorías que se pueden identificar por su número acompañado del 802:

802.1: Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes.

802.2: Define el estándar general para el nivel de enlace de datos. El IEEE divide este nivel

en dos subniveles: los niveles LLC y MAC. El nivel MAC varía en función de los diferentes

tipos de red y está definido por el estándar IEEE 802.3.

802.3: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso múltiple por detección de

portadora con detección de colisiones (CSMA/CD, Carrier-Sense Multiple Access with

Collision Detection). Éste es el estándar Ethernet.

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802.4: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso de testigo

(red de área local Token Bus).

802.5: Define el nivel MAC para redes Token Ring (red de área local Token Ring).

802.6: Establece estándares para redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan Area

Networks), que son redes de datos diseñadas para poblaciones o ciudades. En términos de

extensión geográfica, las redes de área metropolitana (MAN) son más grandes que las redes

de área local (LAN), pero más pequeñas que las redes de área global (WAN). Las redes de

área metropolitana (MAN) se caracterizan, normalmente, por conexiones de muy alta

velocidad utilizando cables de fibra óptica u otro medio digital.

802.7: Utilizada por el grupo asesor técnico de banda ancha (Broadband Technical Advisory

Group).

802.8: Utilizada por el grupo asesor técnico de fibra óptica (Fiber-Optic Technical Advisory

Group).

802.9: Define las redes integradas de voz y datos.

802.10: Define la seguridad de las redes.

802.11: Define los estándares de redes sin cable.

802.11b: Ratificado el 16 de Septiembre de 1.999, proporciona el espaldarazo definitivo a la

normativa estándar inicial, ya que permite operar a velocidades de 11 Mbps y resuelve

carencias técnicas relativas a la falta de itinerancia, seguridad, escalabilidad, y gestión

existentes hasta ahora.

802.12: Define el acceso con prioridad por demanda (Demand Priority Access) a una LAN,

100BaseVG-AnyLAN.

802.13: No utilizada.

802.14: Define los estándares de módem por cable.

802.15: Define las redes de área personal sin cable (WPAN, Wireless Personal Area

Networks).

802.16: Define los estándares sin cable de banda ancha.

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Normas también conocido como protocolo de comunicación.

Un protocolo de comunicaciones es una convención de normas y reglas que definen la

estructura y el orden de la comunicación entre dos equipos. Es necesario que dos equipos

utilicen los mismos protocolos de comunicación para comunicarse directamente entre ellos.

El problema que se tenía al inicio de las redes de comunicaciones es que cada fabricante

generaba sus propias interfaces, normas y estándares de comunicación propietarios. Esto

no permitía la compatibilidad entre dispositivos de fabricantes distintos. El mismo

inconveniente se producía a nivel de software, en donde cada desarrollador generaba sus

propias interfaces de comunicación con su propia estructura a la hora de intercomunicarse

entre equipos.

El protocolo más usado en Internet es el TCP/IP.

El TCP/IP pertenece a una familia de más de 100 protocolos de comunicaciones que se

usan para gestionar los componentes que están conectados a una red de ordenadores. El

TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) fue desarrollado para

interconectar los nodos de las redes ARPANET, PRNET (packet radio) y SATNET (packet

satellite). Estas tres redes ya no se encuentran activas pero su protocolo les ha sobrevivido.

Es el protocolo que se usa hoy día en la gran red de redes internacional "Internet", red que

se compone de multitud de redes universitarias, gubernamentales y comerciales. Además se

puede aprovechar su uso para gestionar pequeñas redes.

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4.- Modelo de referencia ISO/OSI En 1977 ISO llegó a la conclusión de que debido a la complejidad de las tareas de comunicaciones no era suficiente una normalización, sino que era necesario dividir las funciones en partes más manejables y organizarlas como una arquitectura de comunicaciones. Esta conclusión llevó a ISO a crear un comité para desarrollar esta arquitectura, el resultado del cual fue el modelo de referencia de Interconexión de sistemas abiertos (OSI “Open System Interconection”). El estándar final se publicó en 1984. Conceptos básicos de OSI. Se definirán en este sub-apartado varios conceptos muy estrechamente relacionados con el modelo OSI debido a que se van a emplear en múltiples ocasiones.

Servicio: Es un conjunto de primitivas que una capa proporciona a la capa siguiente superior. El servicio define las operaciones que la capa efectuará en servicio de sus usuarios, pero no dice nada con respecto a cómo se realizan dichas operaciones. Un servicio se refiere a una interface entre las capas siendo la capa inferior la que provee el servicio y la superior la que lo utiliza.

Protocolo: A diferencia del servicio es un conjunto de reglas que gobiernan el formato y el significado de las tramas, paquetes o mensajes que son intercambiados por las entidades corresponsales dentro de una capa. Las entidades utilizan el protocolo para realizar sus definiciones de servicio, teniendo libertad para cambiar el protocolo, pero asegurándose de no modificar el servicio visible a los usuarios. Indica cómo lo hace.

Interfaz: La interfaz indica dónde se ofrece el servicio, es decir, a dónde hay que dirigirse para solicitar el servicio.

El modelo OSI tiene siete capas o niveles, como se muestra en la figura 1. Los principios que se aplicaron para llegar a las siete capas fueron:

1. Se debe crear una capa siempre que exista un nivel diferente de abstracción. 2. Cada capa debe realizar una función bien definida. 3. La función de cada capa se debe elegir pensando en la definición de protocolos

estandarizados internacionalmente. 4. Los límites de las capas deben elegirse a modo de minimizar el flujo de información a

través de las interfaces. 5. La cantidad de capas debe ser suficiente para no tener que agrupar funciones

distintas en la misma capa y lo bastante pequeña para que la arquitectura no se vuelva inmanejable.

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Las capas del modelo de referencia OSI

Los siete niveles que configuran el modelo OSI suelen agruparse en dos bloques. Los tres niveles inferiores (físico, de enlace, de red) constituyen el bloque de transmisión. Son niveles dependientes de la red de conmutación utilizada para la comunicación entre los dos sistemas. Por el contrario, los tres niveles superiores (de sesión, de presentación y de aplicación) son niveles orientados a la aplicación y realizan funciones directamente vinculadas con los procesos de comunicación. El nivel intermedio (de transporte) enmascara a los niveles orientados a la aplicación el funcionamiento detallado de los niveles dependientes de la red.

Capa de Aplicación Capa siete, es la capa superior de los modelos OSI y TCP/IP. Es la capa que proporciona la interfaz entre las aplicaciones que utilizamos para comunicarnos y la red subyacente en la cual se transmiten los mensajes. Los protocolos de capa de aplicación se utilizan para intercambiar los datos entre los programas que se ejecutan en los hosts de origen y destino; Tal es el caso de las aplicaciones, servicios y operaciones del sistema que se llevan a cabo durante la conexión. Algunos de los protocolos más comunes en el modelo TCP/IP son: HTTP, FTP, SSH, etc.

Capa de Presentación La capa de Presentación tiene tres funciones primarias:

Codificación y conversión de datos de la capa de aplicación para garantizar que los datos del dispositivo de origen puedan ser interpretados por la aplicación adecuada en el dispositivo de destino.

Compresión de los datos de forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo de destino.

Encriptación de los datos para transmisión y descifre de los datos cuando se reciben en el destino.

Capa de Sesión Las funciones en esta capa crean y mantienen diálogos entre las aplicaciones de origen y destino. La capa de sesión maneja el intercambio de información para iniciar los diálogos y mantenerlos activos, y para reiniciar sesiones que se interrumpieron o desactivaron durante

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un periodo de tiempo prolongado.

Capa de Transporte La capa de Transporte permite la segmentación de datos y brinda el control necesario para re-ensamblar las partes dentro de los distintos streams de comunicación. Las responsabilidades principales que debe cumplir son:

Seguimiento de la comunicación individual entre aplicaciones en los hosts origen y destino.

segmentación de datos y gestión de cada porción.

Re-ensamble de segmentos en flujos de datos de aplicación.

identificación de las diferentes aplicaciones.

Los dos protocolos más comunes de la capa de Transporte del conjunto de protocolos TCP/IP son el Protocolo de control de transmisión (TCP) y el Protocolos de datagramas de usuario (UDP). Ambos protocolos gestionan la comunicación de múltiples aplicaciones. Las diferencias entre ellos son las funciones específicas que cada uno implementa.

Servicios proporcionados a la capa de transporte El servicio básico de la capa de red consiste en proporcionar la transferencia transparente de datos entre entidades de transporte, modo con conexión:

o Direcciones de red. o Conexiones de red. o Identificadores de puntos extremos de conexión de red. o Transferencia de unidades de datos del servicio de red. o Parámetros de calidad de servicio.

Tasa de errores residuales, disponibilidad, fiabilidad, caudal, retardo de tránsito, retardo de establecimiento de la conexión de red.

o Notificación de errores. o Transferencia de unidades de datos aceleradas del servicio de red. o Reiniciación. o Liberación. o Recepción de confirmación.

Capa de Red La Capa de red o Capa 3 de OSI provee servicios para intercambiar secciones de datos individuales a través de la red entre dispositivos finales identificados. Para realizar este transporte de extremo a extremo la Capa 3 utiliza cuatro procesos básicos:

Direccionamiento.

Encapsulamiento

Enrutamiento

Des encapsulamiento

Los protocolos implementados en la capa de Red que llevan datos del usuario son:

Versión 4 del Protocolo de Internet (IPv4)

Versión 6 del Protocolo de Internet (IPv6

Intercambio Novell de paquetes de internetwork (IPX)

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AppleTalk

servicio de red sin conexión (CLNS/DECNet).

Funciones de la capa de red Encaminamiento y retransmisión. Conexiones de red. Multiplexación de conexiones de red. Segmentación y bloqueo. Detección de errores. Recuperación tras error. Secuenciación. Control de flujo. Transferencia de unidades datos aceleradas. Reiniciación. Selección del servicio. Correspondencia de direcciones de red con direcciones de enlace de datos. Correspondencia de transmisiones de red en el modo sin conexión con transmisiones

de enlace de datos en el modo sin conexión. Conversión del servicio de enlace de datos en el modo con conexión al servicio de red

en el modo con conexión. Mejora de un servicio de enlace de datos en el modo sin conexión para suministrar un

servicio de red en el modo con conexión. Gestión de la capa de red.

Servicios proporcionados a la capa de red Modo con conexión:

o Direcciones de enlace de datos. o Conexión de enlace de datos. o Unidades de datos del servicio de enlace de datos. o Identificadores de puntos extremos de la conexión de enlace de datos. o Notificación de errores. o Parámetros de calidad de servicio. o Reiniciación.

Modo sin conexión: o Direcciones de enlace de datos. o Transmisión de unidad de datos del servicio de enlace de datos de un tamaño

máximo definido. o Parámetros de calidad de servicio.

Capa de Enlace de Datos La capa de enlace de datos proporciona un medio para intercambiar datos a través de medios locales comunes.

La capa de enlace de datos realiza dos servicios básicos:

Permite a las capas superiores acceder a los medios usando técnicas, como tramas.

Controla cómo los datos se ubican en los medios y son recibidos desde los medios usando técnicas como control de acceso a los medios y detección de errores.

Es decir, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de

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la red, del acceso a la red, de la notificación de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.

Funciones en la capa de enlace de datos Modos con conexión y sin conexión:

o Correspondencia de unidades de datos del servicio de enlace de datos. o Identificación e intercambio de parámetros. o Control de la interconexión de circuito de datos. o Detección de errores. o Encaminamiento y retransmisión. o Gestión de la capa de enlace de datos.

Modo con conexión: o Establecimiento y liberación de conexión de enlace de datos. o Transmisión de datos por enlace de datos en modo con conexión. o División de la conexión del enlace de datos. o Control de secuencia. o Delimitación y sincronización. o Control del flujo. o Recuperación tras error. o Reiniciación.

Modo sin conexión: o Transmisión de datos por el enlace de datos en el modo sin conexión.

Capa Física La función de la capa física de OSI es la de codificar en señales los dígitos binarios que representan las tramas de la capa de Enlace de datos, además de transmitir y recibir estas señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra óptica o medio inalámbrico) que conectan los dispositivos de la red.

Servicios proporcionados por la capa física: Conexiones físicas. Unidades de datos del servicio físico. Puntos extremos de conexión física. Identificación de circuitos de datos. Secuenciación. Notificación de condiciones de fallo. Parámetros de calidad de servicio.

o Tasa de errores, o disponibilidad del servicio, o velocidad de transmisión, o retardo de tránsito.

Conexiones físicas. Se puede proporcionar una conexión física mediante la retransmisión de circuitos de datos, utilizando funciones de retransmisión en la capa física.

Funciones en la capa física Activación y desactivación de conexiones físicas. Transmisión de unidades de datos del servicio físico. La transmisión puede ser de

dos tipos: o síncrona, o o asíncrona

Multiplexación.

18

Gestión de la capa física.

Servicios Un servicio es invocado por el usuario, o es indicado por el proveedor del servicio mediante el intercambio de un conjunto de primitivas de servicio a través de la interfaz entre los niveles implicados. En el modelo OSI, estas primitivas son de cuatro tipos:

Petición (Request). Una entidad solicita el servicio. Indicación (Indication). Una entidad es informada de algún evento. Respuesta (Response). Una entidad quiere responder a un evento. Confirmación (Confirm). Una entidad es informada sobre su solicitud.

Formato de los datos

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.- Unidad de datos en la capa de transporte (capa 4) (segmento)

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).

19

5.3 Conclusiones

Con la investigación realizada, esta primera unidad nos ha ofrecido una serie de conceptos

nuevos, que si bien no todos eran desconocidos (una pequeña parte), reafirmamos sus

significados y comprendimos que la unión de muchos de ellos, físicamente hablando, hacen

poderosas herramientas de trabajo, que a su vez, permiten la comunicación en las más

grandes empresas, pasando también por las microempresas hasta llegar a los hogares.

Esta primera unidad, y hablando de la materia específicamente, nos ha mostrado un

panorama más amplio para nuestro desarrollo como profesionales, pues ahora contamos

con otras posibles opciones de investigación y probables campos de desarrollo laboral.

5.4 Referencias

Libro: ALGORITMOS PARA ENCRIPTACIÓN DE DATOS Autores: Vega Lebrún Carlos, Arvizu Gutiérrez Diego y García Santillán Arturo Libro: REDES DE ÁREA LOCAL Autores: José M. Huidobro Moya, Antonio Blanco Solsona y J. Jordán Calero Publicación: ESTRUCTURA DE LA RED DE COMUNICACION E INFORMATICA Pagina o autor: Blog de Mónica Enlace: http://mony7334.blogspot.es/1244003587 Publicación: MODELO OSI Pagina o autor: Wikipedia Enlace: http://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_OSI Publicación: MODELO OSI Y TCP/IP Pagina o autor: Cisco Redes Enlace: http://www.ciscoredes.com/ccna1/88-modelo-osi-y-tpc-ip.html

Publicación: Redes de comunicación de datos Pagina o autor: Eumed.net Enlace: http://www.eumed.net/libros/2008a/348/Redes%20de%20comunicacion%20de%20datos.htm

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6.- REPORTES DE LECTURAS 6.1 Leticia Bautista Moyotl

Ideas principales

1.- Redes de Comunicación de Datos: Que las distintas tecnologías de una red funcionan con los siguientes parámetros: - Ancho de banda. - Retraso de transmisión. - Comunicación multipunto. - Fiabilidad. Ethernet.- es una red de área local y su ancho de banda de 10 Mbps. permite varios canales de voz/datos/vídeo. ISO – Ethernet.- es una red híbrida que integra una Ethernet estándar de 10 Mbps con 6.144 Mbps, ofreciendo un total de 16 Mbps., y que tiene poco costo de integración con los cableados actuales. Token Ring.- es mejor para transmisión multimedia por que tiene un ancho de banda de 16 Mbps., permite multicasting. 100Base-T.- es la evolución de Ethernet ampliando su velocidad a 100 Mbps. IEEE 802.12.- esta pensado en las necesidades de los nuevos entornos de red, en como enviar vídeo y audio en tiempo real utilizando la red (multimedia de calidad). Es un protocolo determinista repetidor y lo hace por medio de un mecanismo llamado round-robin con dos prioridades. FDDI.- es una Token-Ring rápida, su ancho de banda permite una comunicación multimedia y soporta una clase de tráfico síncrono, que permite tráfico con un retraso limitado, permite multicasting. X-25.- se utiliza para la conmutación de paquetes permite la transferencia fiable de datos sobre enlaces de baja velocidad y fiabilidad y no sirve para la transmisión multimedia. Frame Relay.- fue diseñado para superar las limitaciones de X-25, se puede utilizar de dos formas: como un protocolo simple sobre línea dedicada y sobre redes conmutadas. RDSI.- soporta una gran variedad de servicios, como datos, voz, fax ó video y esta construido sobre canales síncronos de 64-kbps. ATM.- es la mejor tecnología para transmisión en tiempo real esta basada en células, que permite la multiplexación y conmutación de paquetes. 2.- Estructura de una Red de Comunicación de Datos Terminales.- cualquier equipo de telecomunicaciones: fax, teléfono, videoteléfonos, computadores, video, etc. Nodos.- son equipos para conectar dos ó más vías de comunicación. Los datos llegan por una vía de entrada y el elemento de conmutación deberá seleccionar una vía de salida. Interfaces.-son los puntos de interconexión de las estaciones ó de los nodos con las vías de comunicación. Líneas de transmisión.- son el soporte físico (cables, fibras, enlaces de radio punto a punto, etc.) para mover la información. Red de comunicaciones.- transmite información (analógica ó digital) entre interfaces. 3.- Estándares y Normas El IEEE define estándares para redes de área local. 802 definen estándares para: Tarjetas de red (NIC), Componentes de redes de área global (WAN, Wide Área Networks) y Componentes utilizadas para crear redes de cable coaxial y de par trenzado.

21

Normas también conocidas como protocolo de comunicación.- es una convención de normas y reglas que definen la estructura y el orden de la comunicación entre dos equipos. El protocolo más usado en Internet es el TCP/IP.- se usa para gestionar los componentes que están conectados a una red de ordenadores, desarrollado para interconectar los nodos de las redes ARPANET, PRNET y SATNET. Es el protocolo de la gran red de redes internacional "Internet", red que se compone de multitud de redes universitarias, gubernamentales y comerciales. 4.- Modelo de referencia ISO/OSI Esta constituida por siete niveles y se agrupan en dos bloques. Los tres niveles inferiores (físico, de enlace y de red) constituyen el bloque de transmisión y los tres niveles superiores (de sesión, de presentación y de aplicación) son niveles orientados a la aplicación y realizan funciones directamente vinculadas con los procesos de comunicación. Capa de Aplicación.- es la capa superior, proporciona la interfaz entre las aplicaciones que utilizamos para comunicarnos y la red subyacente en la cual se transmiten los mensajes. Capa de Presentación.- la capa de Presentación tiene tres funciones primarias: Codificación y conversión de datos, Compresión de los datos y Encriptación de los datos Capa de Sesión.- crean y mantienen diálogos entre las aplicaciones de origen y destino, maneja el intercambio de información. Capa de Transporte.- permite la segmentación de datos y brinda el control necesario para re-ensamblar y debe cumplir con: Seguimiento de la comunicación, segmentación de datos y gestión de cada porción, Re-ensamble de datos de aplicación e identificación de las aplicaciones. Capa de Red.- intercambiar secciones de datos individuales a través de la red entre dispositivos finales identificados, utiliza cuatro procesos básicos: Direccionamiento, Encapsulamiento, Enrutamiento y Des encapsulamiento Capa de Enlace de Datos.- proporciona un medio para intercambiar datos a través de medios locales comunes. Capa Física.- se encarga de codificar en señales los dígitos binarios que representan las tramas de la capa de Enlace de datos, además de transmitir y recibir estas señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra óptica o medio inalámbrico) que conectan los dispositivos de la red. 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.- Unidad de datos en la capa de transporte (capa 4) (segmento) 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).

Opinión

Que para la transmisión de datos hay distintos tipos de redes cono por ejemplo Ethernet, Token Ring, 100Base-T, etc. Que a la vez siguen una estructura además de que están rígidas por normas y estándares para una buena transmisión de datos.

Relación

22

Todo lo que se muestra en la investigación es mas amplio conforme a lo visto en clase, ya que las clases no se logra abarcar todo el contenido(es mucha información y no contamos con suficiente tiempo), pero sin embrago lo mas importante si es mencionado en clase.

6.2 Marco A. Romero Báez

Ideas principales

En primera instancia la lectura nos habla de las diferentes redes de comunicación de datos, exponiéndolas y definiéndolas. Ethernet: red de área local más utilizada, permite varios canales de voz/datos/video. Muchas aplicaciones multimedia usan Ethernet como su mecanismo de transporte, generalmente en un entorno controlado y protegido. ISO – Ethernet: red híbrida que integra una Ethernet estándar de 10 Mbps con 6.144 Mbps de ancho de banda isócrono. No permite la transmisión de vídeo de alta calidad. Token Ring: preparada para la transmisión multimedia. Se pueden usar la alta prioridad para datos en tiempo real y la baja para datos normales. 100Base-T: simple evolución de Ethernet ampliando su velocidad a 100 Mbps. IEEE 802.12 (100-Mbps Demand Priority LAN): está pensado para satisfacer las necesidades de los nuevos entornos de red. Se busca la posibilidad de enviar video y audio en tiempo real utilizando la red. FDDI (Fiber Distributed Data Interface): soporta la transmisión multimedia aceptablemente bien, gracias a su elevado ancho de banda, su clase de tráfico síncrono y el multicasting disponible. FDDI-II (Fiber Distributed Data Interface): Esta red proporciona canales con retraso del orden de milisegundos. El ancho de banda es suficiente y el multicasting está disponible. X-25: permite la transferencia fiable de datos sobre enlaces de baja velocidad y fiabilidad. Su control de flujo y mecanismo de recuperación de errores provoca retrasos incontrolables. No sirve para la transmisión multimedia. Frame Relay: protocolo de nivel 2 que no añade retrasos. El protocolo en si es adecuado para la transmisión en tiempo real, pero sólo si se usa en líneas dedicadas ya que en redes conmutadas el retraso no es determinista. RDSI (Red digital de servicios integrados): En general RDSI es la única WAN ampliamente disponible en Europa que soporta bien la transmisión multimedia. Falta la posibilidad de multicast.

23

ATM (Modo de Transferencia Asíncrona): El protocolo permite la transmisión de datos de forma determinista y tiene un ancho de banda impresionante, es necesario como para la transmisión de vídeo de alta calidad. ATM también proporciona comunicación multicast. Siguiendo con el tema, ahora tenemos la estructura de una red de comunicación de datos, donde se explica como se lleva a cabo el proceso de comunicación. *Se encuentran las terminales de telecomunicación: fax, teléfono, videoteléfonos, computadores, video, etc. *Nodos ó elementos de conmutación ó central de conmutación ó IMP (Interchange Message Procesors), equipos especializados para conectar dos o más vías de comunicación. Los datos llegan por una vía de entrada y el elemento de conmutación deberá seleccionar una vía de salida. *Interfaces, son los puntos de interconexión de las estaciones ó de los nodos con las vías de comunicación. *Líneas de transmisión, son el soporte físico (cables, fibras, enlaces de radio punto a punto, etc.) para mover las información (generalmente bits) y por lo tanto hablamos de la implementación genérica de las vías de comunicación. *Red de comunicaciones, capaz de transmitir información (analógica ó digital, aunque estas últimas se extienden cada día más) entre interfaces. Hablemos de estándares: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE). Cuando comenzaron a aparecer las primeras redes de área local como herramientas potenciales de empresa a finales de los setenta, el IEEE observó que era necesario definir ciertos estándares para redes de área local; el IEEE emprendió lo que se conoce como proyecto 802. El proyecto 802 definió estándares de redes para las componentes físicas de una red (la tarjeta de red y el cableado) que se corresponden con los niveles físicos y de enlace de datos del modelo OSI. Las especificaciones 802 definen estándares para: •Tarjetas de red (NIC). •Componentes de redes de área global (WAN, Wide Área Networks). •Componentes utilizadas para crear redes de cable coaxial y de par trenzado. Las especificaciones 802 definen la forma en que las tarjetas de red acceden y transfieren datos sobre el medio físico. Éstas incluyen conexión, mantenimiento y desconexión de dispositivos de red. Los estándares de redes de área local definidos por los comités 802 se clasifican

24

en 16 categorías que se pueden identificar por su número acompañado del 802: 802.1: Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes. 802.2: Define el estándar general para el nivel de enlace de datos. El IEEE divide este nivel en dos subniveles: los niveles LLC y MAC. El nivel MAC varía en función de los diferentes tipos de red y está definido por el estándar IEEE 802.3. 802.3: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones. Éste es el estándar Ethernet. 802.4: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso de testigo (red de área local Token Bus). 802.5: Define el nivel MAC para redes Token Ring (red de área local Token Ring). 802.6: Establece estándares para redes de área metropolitana que son redes de datos diseñadas para poblaciones o ciudades. 802.7: Utilizada por el grupo asesor técnico de banda ancha. 802.8: Utilizada por el grupo asesor técnico de fibra óptica. 802.9: Define las redes integradas de voz y datos. 802.10: Define la seguridad de las redes. 802.11: Define los estándares de redes sin cable. 802.11b: Ratificado el 16 de Septiembre de 1.999, proporciona el espaldarazo definitivo a la normativa estándar inicial, ya que permite operar a velocidades de 11 Mbps y resuelve carencias técnicas relativas a la falta de itinerancia, seguridad, escalabilidad, y gestión existentes hasta ahora. 802.12: Define el acceso con prioridad por demanda (Demand Priority Access) a una LAN, 100BaseVG-AnyLAN. 802.13: No utilizada. 802.14: Define los estándares de módem por cable. 802.15: Define las redes de área personal sin cable (WPAN, Wireless Personal Area Networks). 802.16: Define los estándares sin cable de banda ancha. Hablemos de normas: Es necesario que dos equipos utilicen los mismos protocolos de comunicación para comunicarse directamente entre ellos.

25

El problema que se tenía al inicio de las redes de comunicaciones es que cada fabricante generaba sus propias interfaces, normas y estándares de comunicación propietarios. Esto no permitía la compatibilidad entre dispositivos de fabricantes distintos. El mismo inconveniente se producía a nivel de software, en donde cada desarrollador generaba sus propias interfaces de comunicación con su propia estructura a la hora de intercomunicarse entre equipos. El protocolo más usado en Internet es el TCP/IP. El TCP/IP pertenece a una familia de más de 100 protocolos de comunicaciones que se usan para gestionar los componentes que están conectados a una red de ordenadores. El TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) fue desarrollado para interconectar los nodos de las redes ARPANET, PRNET (packet radio) y SATNET (packet satellite). Estas tres redes ya no se encuentran activas pero su protocolo les ha sobrevivido. Es el protocolo que se usa hoy día en la gran red de redes internacional "Internet", red que se compone de multitud de redes universitarias, gubernamentales y comerciales. Además se puede aprovechar su uso para gestionar pequeñas redes. Modelo de referencia ISO/OSI En 1977 ISO llegó a la conclusión de que debido a la complejidad de las tareas de comunicaciones no era suficiente una normalización, sino que era necesario dividir las funciones en partes más manejables y organizarlas como una arquitectura de comunicaciones. Esta conclusión llevó a ISO a crear un comité para desarrollar esta arquitectura, el resultado del cual fue el modelo de referencia de Interconexión de sistemas abiertos (OSI “Open System Interconection”). El estándar final se publicó en 1984. Se definirán en este sub-apartado varios conceptos muy estrechamente relacionados con el modelo OSI debido a que se van a emplear en múltiples ocasiones. *Servicio: Un servicio se refiere a una interface entre las capas siendo la capa inferior la que provee el servicio y la superior la que lo utiliza. *Protocolo: conjunto de reglas que gobiernan el formato y el significado de las tramas, paquetes o mensajes que son intercambiados por las entidades corresponsales dentro de una capa. *Interfaz: La interfaz indica dónde se ofrece el servicio, es decir, a dónde hay que dirigirse para solicitar el servicio. El modelo OSI tiene siete capas o niveles. Los principios que se aplicaron para llegar a las siete capas fueron: 1. Se debe crear una capa siempre que exista un nivel diferente de abstracción. 2. Cada capa debe realizar una función bien definida. 3. La función de cada capa se debe elegir pensando en la definición de protocolos

26

estandarizados internacionalmente. 4. Los límites de las capas deben elegirse a modo de minimizar el flujo de información a través de las interfaces. 5. La cantidad de capas debe ser suficiente para no tener que agrupar funciones distintas en la misma capa y lo bastante pequeña para que la arquitectura no se vuelva inmanejable. Los siete niveles que configuran el modelo OSI suelen agruparse en dos bloques. Los tres niveles inferiores (físico, de enlace, de red) constituyen el bloque de transmisión. Son niveles dependientes de la red de conmutación utilizada para la comunicación entre los dos sistemas. Por el contrario, los tres niveles superiores (de sesión, de presentación y de aplicación) son niveles orientados a la aplicación y realizan funciones directamente vinculadas con los procesos de comunicación. El nivel intermedio (de transporte) enmascara a los niveles orientados a la aplicación el funcionamiento detallado de los niveles dependientes de la red. Capa de aplicación: capa siete, es la capa que proporciona la interfaz entre las aplicaciones que utilizamos para comunicarnos y la red subyacente en la cual se transmiten los mensajes. Capa de presentación: capa seis, funciones primarias, codificación y conversión de datos de la capa de aplicación para garantizar que los datos del dispositivo de origen puedan ser interpretados por la aplicación adecuada en el dispositivo de destino; compresión de los datos de forma que puedan ser descomprimidos por el dispositivo de destino; encriptación de los datos para transmisión y descifre de los datos cuando se reciben en el destino. Capa de sesión: capa cinco, crea y mantiene diálogos entre las aplicaciones de origen y destino. Capa de transporte: capa cuatro, permite la segmentación de datos y brinda el control necesario para re-ensamblar las partes dentro de los distintos streams de comunicación. Capa de red: capa tres, provee servicios para intercambiar secciones de datos individuales a través de la red entre dispositivos finales identificados. Capa de enlace de datos: capa dos, proporciona un medio para intercambiar datos a través de medios locales comunes. Capa física: capa uno, es la de codificar en señales los dígitos binarios que representan las tramas de la capa de Enlace de datos, además de transmitir y recibir estas señales a través de los medios físicos (alambres de cobre, fibra óptica o medio inalámbrico) que conectan los dispositivos de la red.

6.2 Opinión

Es un tema bastante extenso, en el que se ha colocado información relevante, con la cual se ha conseguido desarrollar una investigación de calidad; temas que son bastante interesantes, y que para nuestra formación escolar universitaria son base para el entendimiento de nuevas áreas.

27

6.3 Relación

Van acorde con lo que se presentó, pues al no tener del todo claro lo investigado, el profesor resolvió dudas, y algunos puntos no vistos en clase, se complementaron con nuestro documento.

6.3 Esther Jiménez Molina

Ideas principales

Redes de Comunicación de Datos: un conjunto de redes que permiten la

transmisión de datos en tiempo real. La Red (también llamada red de ordenadores

o red informática es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados por

enlaces de un medio físico y que comparten información.

Ejemplos de redes:

Ethernet: es la red de área local más utilizada actualmente. Su ancho de banda de

10 Mbps., permite varios canales de voz/datos/vídeo.

Iso-Ethernet: ofrece hasta 96 canales ISDN Basic Rate B que funcionan a 64 Kbps conectados a los usuarios internos o externos o sistemas. Un canal D se utiliza para el control y la información de señalización. Token Ring: Token Ring está mejor preparada para la transmisión multimedia.

Una razón es su ancho de banda de 16 Mbps.

IEEE 802.12: Es una LAN de 100 Mbps de ancho de banda con prioridades. El

objetivo de este protocolo es poder sustituir los protocolos 802.3 y 802.5.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface): Este ancho de banda alto permite una

comunicación multimedia.

FDDI-II (Fiber Distributed Data Interface): está basado en un protocolo slotted-

ring. Permite capacidades isócronas usando slots de tiempo pre-asignados a una

tasa de 8-khz.

X-25: se utilizan como red X-25, que permite la transferencia fiable de datos sobre

enlaces de baja velocidad y fiabilidad.

RDSI (Red digital de servicios integrados): fue diseñada para soportar una gran

variedad de servicios, como datos, voz, fax ó video.

ATM (Modo de Transferencia Asíncrona): es la mejor tecnología para

transmisión en tiempo real.

Estructura de una Red de Comunicación de Datos: un conjunto organizado de

28

recursos compartidos de comunicación. La red de comunicaciones proporciona las

vías de comunicación necesarias para establecer las interconexiones.

Estructura

Terminales, máquinas de extremo, estaciones de trabajo ó hosts

Nodos ó elementos de conmutación ó central de conmutación ó IMP

(Interchange Message Procesors).

Interfaces, son los puntos de interconexión de las estaciones ó de los nodos

con las vías de comunicación.

Líneas de transmisión, son el soporte físico (cables, fibras, enlaces de radio

punto a punto, etc.)

Red de comunicaciones propiamente dicha, o simplemente la red, que ya

se definió y que es capaz de transmitir información (analógica ó digital.

Estándares y Normas

El TCP/IP pertenece a una familia de más de 100 protocolos de comunicaciones

que se usan para gestionar los componentes que están conectados a una red de

ordenadores.

Las especificaciones 802 definen estándares para:

Tarjetas de red (NIC).

Componentes de redes de área global (WAN, Wide Área Networks).

Componentes utilizadas para crear redes de cable coaxial y de par

802.2: Define el estándar general para el nivel de enlace de datos.

802.3: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso.

802.4: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso

de testigo (red de área local Token Bus).

802.5: Define el nivel MAC para redes Token Ring (red de área local Token Ring).

802.6: Establece estándares para redes de área metropolitana (MAN, Metropolitan

Area Networks), que son redes de datos diseñadas para poblaciones o ciudades.

802.7: Utilizada por el grupo asesor técnico de banda ancha (Broadband Technical

Advisory Group).

802.8: Utilizada por el grupo asesor técnico de fibra óptica (Fiber-Optic Technical

Advisory Group).

29

802.9: Define las redes integradas de voz y datos.

802.10: Define la seguridad de las redes.

802.11: Define los estándares de redes sin cable.

802.12: Define el acceso con prioridad por demanda (Demand Priority Access) a

una LAN, 100BaseVG-AnyLAN.

802.14: Define los estándares de módem por cable.

802.15: Define las redes de área personal sin cable (WPAN, Wireless Personal

Area Networks).

802.16: Define los estándares sin cable de banda ancha.

Modelo de referencia ISO/OSI

En 1977 ISO llegó a la conclusión de que debido a la complejidad de las

tareas de comunicaciones no era suficiente una normalización, sino que era

necesario dividir las funciones en partes más manejables y organizarlas

Conceptos básicos de OSI.

• Servicio: Es un conjunto de primitivas que una capa proporciona a la

capa siguiente superior.

• Protocolo: A diferencia del servicio es un conjunto de reglas que

gobiernan el formato y el significado de las tramas, paquetes o mensajes

que son intercambiados por las entidades corresponsales dentro de una

capa.

• Interfaz: La interfaz indica dónde se ofrece el servicio, es decir, a

dónde hay que dirigirse para solicitar el servicio.

El modelo OSI tiene siete capas o niveles,

1. Se debe crear una capa siempre que exista un nivel diferente de

abstracción.

2. Cada capa debe realizar una función bien definida.

3. La función de cada capa se debe elegir pensando en la definición de

protocolos estandarizados internacionalmente.

4. Los límites de las capas deben elegirse a modo de minimizar el flujo

de información a través de las interfaces.

5. La cantidad de capas debe ser suficiente para no tener que agrupar

30

funciones distintas en la misma capa y lo bastante pequeña para que la

arquitectura no se vuelva inmanejable

- Capa de Aplicación

- Capa de Presentación

- Capa de Sesión

- Capa de Transporte

- Capa de Red

- Capa de Enlace de Datos

- Capa Física

La función de la capa física de OSI es la de codificar en señales los dígitos

Servicios

Un servicio es invocado por el usuario, o es indicado por el proveedor del

servicio mediante el intercambio de un conjunto de primitivas de servicio a

través de la interfaz entre los niveles implicados.

• Petición (Request). Una entidad solicita el servicio.

• Indicación (Indication). Una entidad es informada de algún evento.

• Respuesta (Response). Una entidad quiere responder a un evento.

• Confirmación (Confirm). Una entidad es informada sobre su

solicitud.

Opinión

Que gracias a todas las redes existente hoy en día podemos esta comunicados a diferentes partes del mundo ya que la evolución ha sido satisfactoria y muy rápida

Relación

La verdad todo lo que se ha visto en clase es todo lo que se investigo y además que todo va relacionado aun cuando ya estamos un poco adelantados en los temas que se han estado viendo en clase.

31

7.- AUTOEVALUACIÓN Y COEVALUACIÓN 7.1 Autoevaluación Leticia Bautista Moyotl

Marco Antonio Romero Baez

ACTIVIDAD Excelente (Siempre) 4

MUY BIEN (Generalmente) 3

BIEN (A veces) 2

REGULAR (Nunca) 1

Informo (o me informo) de las actividades del trabajo en equipo

3

Cumplo mis actividades con entusiasmo (colaborador o líder) conforme a objetivos establecidos

3

Entrego a tiempo mis trabajos encomendados

4

La aportación realizada es correcta a lo planeado

3

Dedico el tiempo suficiente para el trabajo

3

La comunicación en el equipo es buena y hay tolerancia de dialogo

2

Sumar resultados y dividir entre 6

18/6=3

ACTIVIDAD Excelente (Siempre)

4

MUY BIEN (Generalmente)

3

BIEN (A veces)

2

REGULAR (Nunca)

1

Informo (o me informo) de las actividades del trabajo en equipo

3

Cumplo mis actividades con entusiasmo (colaborador o líder) conforme a objetivos establecidos

4

Entrego a tiempo mis trabajos encomendados

4

La aportación realizada es correcta a lo planeado

3

Dedico el tiempo suficiente para el trabajo

2

La comunicación en el equipo es buena y hay tolerancia de diálogo

2

Sumar resultados y dividir entre 6

18/6=3

32

Esther Jiménez Molina

ACTIVIDAD Excelente (Siempre) 4

MUY BIEN (Generalmente) 3

BIEN (A veces) 2

REGULAR (Nunca) 1

Informo (o me informo) de las actividades del trabajo en equipo

3

Cumplo mis actividades con entusiasmo (colaborador o líder) conforme a objetivos establecidos

4

Entrego a tiempo mis trabajos encomendados

4

La aportación realizada es correcta a lo planeado

2

Dedico el tiempo suficiente para el trabajo

3

La comunicación en el equipo es buena y hay tolerancia de dialogo

3

Sumar resultados y dividir entre 6

19/6=3.16666

33

7.2 Co-evaluación

Nombre: Leticia Bautista Moyotl (Líder) (Califique del 1 al 10)

Actividad Nombre Colaborador Marco Antonio Romero Baez

Nombre Colaborador Esther Jiménez Molina

Trabajó en equipo

9 9

Fue activo en sus actividades

8 9

Cumplió con lo acordado

9 9

Fue Tolerante y acepto opiniones

8 8

Fue Puntual responsable y ético

8 8

Sumar resultados y dividir entre 5

8.4 8.6

34

Nombre: Marco Antonio Romero Báez (colaborador) (Califique del 1 al 10)

Actividad Nombre Colaborador Leticia Bautista Moyotl

Nombre Colaborador Esther Jiménez Molina

Trabajó en equipo

9 9

Fue activo en sus actividades

8 10

Cumplió con lo acordado

9 10

Fue Tolerante y acepto opiniones

9 8

Fue Puntual responsable y ético

9 9

Sumar resultados y dividir entre 5

8.8 9.2

Nombre: Esther Jiménez Molina (colaborador) (Califique del 1 al 10

Actividad Nombre Colaborador Marco Antonio Romero Baez

Nombre Colaborador Leticia Bautista Moyotl

Trabajó en equipo

9 9

Fue activo en sus actividades

10 8

Cumplió con lo acordado

10 9

35

Fue Tolerante y acepto opiniones

9 9

Fue Puntual responsable y ético

10 8

Sumar resultados y dividir entre 5

9.6 8.6

36

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

ABP-1

Introducción

PROFESOR JOSÉ ESTEBAN TORRES LEÓN

ALUMNOS: Leticia Bautista Moyotl Esther Jiménez Molina Marco A. Romero Báez

(Otoño 2012)

37

ÍNDICE ABP-1

No. ABP-1 Nombre del ABP-1 Página

1 Datos generales 38

2 Competencias genéricas y específicas 38

3 Conocimientos, habilidades, actitudes y valores 38

4 ABP Cognitivo 39

4.1 Cuestionario 39

4.2 Verdadero o Falso 39

4.3 Ejercicios del libro 40

5 ABP Experiencia a lo largo del trabajo 48

Calificaciones ABP-1 50

38

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

ABP-1

1.- Datos generales Materia Transmisión y comunicación de datos Profesor José Esteban Torres León Nombre y correo del Alumno

Leticia Bautista Moyotl - cristy_let77@hotmail.com Marco Antonio Romero Baez - buki_739@outllook.com Esther Jiménez Molina

No. de ABP-1 Introducción Fecha de realización 01-10-12

Cuatrimestre Séptimo Periodo - Año Otoño 2012

2.- Competencias genéricas y específicas a desarrollar

Genéricas

Que de manera grupal e individual comencemos a relacionarnos con los temas base de la materia y así aprender nuevos conceptos para aplicarlos en las prácticas de laboratorio o en un examen.

Específicas

Que el estudiante sea capaz de definir lo que es una red de comunicación de datos, que identifique los módulos que conforman a una red de comunicación y que normas deben de cumplir estas, así de cómo armarlas en base a un modelo prestablecido.

3.- Conocimientos, habilidades, actitudes y valores Elementos requeridos para el logro de las competencias

Conocimientos Habilidades Actitudes y valores Saber leer Saber buscar Disponibilidad

Saber identificar Entusiasmo

Prestar atención Ganas de aprender

Responsabilidad

39

4.- ABP Cognitivo

4.1 Definir 10 preguntas cognitivas tipo definiciones 1.- es una capa independiente para la conmutación y el multiplexado de los paquetes.

Se define la estructura de las células como contenedores de información de 53 octetos (5 octetos para cabecera más 48 de datos). a) Capa de Red b) Capa de Aplicación c) El nivel ATM

2.- es una red híbrida que integra una Ethernet estándar de 10 Mbps con 6.144 Mbps

de ancho de banda isócrono (RDSI), ofreciendo un total de 16 Mbps.

a) TCP/IP b) ISO – Ethernet c) Ethernet

3.- ¿es la red de área local más utilizada actualmente. Su ancho de banda de 10 Mbps? a) Ethernet b) Token Ring c) IEEE 802.12

4.-cual es el protocolo que pertenece a una familia de más de 100 protocolos de

comunicaciones que se usan para gestionar los componentes que están conectados a una red de ordenadores. a) 802.13 b) TCP/IP c) 802.10

5.- ¿cual es la norma que define los estándares sin cable de banda ancha?

a) 802.1 b) 802.14 c) 802.16

6. Fue diseñada para soportar una gran variedad de servicios, como datos, voz, fax ó

video.

a) Token Ring b) RDSI c) X-25 7.- crean y mantienen diálogos entre las aplicaciones de origen y destino, maneja el

intercambio de información. a) Capa de Red b) Capa de sesión c) capa de transporte

8.- Unidad de datos en la capa de transporte a) TPDU b) PPDU c) APDU

9.- en que año IBM introduce su primera PC

a) 1940 b) 1760 c) 1981

10.- ¿Cual es la norma que define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un

mecanismo de paso de testigo? a) TCP/IP b) 802.10 c) 802.4

4.2 Definir 10 preguntas, con opción múltiple de V o F

1.- Las tecnologías de una red funcionan con: Ancho de banda, Retraso de transmisión, Comunicación multipunto y Fiabilidad. Verdadero( ) Falso( ) 2.- Token Ring tiene un ancho de banda de 24 Mbps

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Verdadero( ) Falso( ) 3.- La estructura de una red esta compuesta por terminales, nodos, interfaces y red de comunicación. Verdadero( ) Falso( ) 4.-Fax, teléfono, videoteléfonos etc. son terminales Verdadero( ) Falso( ) 5.-IEEE significa Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos Verdadero( ) Falso( ) 6.-Internet es el protocolo mas utilizado Verdadero( ) Falso( ) 7.-La 801 define estándares para: Tarjetas de red (NIC), Componentes de redes de área global (WAN, Wide Área Networks) y Componentes utilizadas para crear redes de cable coaxial y de par trenzado. Verdadero( ) Falso( ) 8.-El modelo OSI esta compuesto por 7 capas Verdadero( ) Falso( ) 9.-La capa de red su unidad de datos es trama Verdadero( ) Falso( ) 10.-La capa de aplicación conforma el bloque de transmisión Verdadero( ) Falso( )

4.3 Resolver los ejercicios del libro 1.- Imagine que ha entrenado a su San Bernardo, Byron, para que transporte una caja con tres cintas de 8 mm en lugar del barrilito de brandy. (Cuando se llene su disco, usted tendrá una emergencia.) Cada una de estas cintas tiene capacidad de 7 gigabytes. El perro puede trasladarse adondequiera que usted vaya, a una velocidad de 18 km/hora. ¿Para cuál rango de distancias tiene Byron una tasa de datos más alta que una línea de transmisión cuya tasa de datos (sin tomar en cuenta la sobrecarga) es de 150 Mbps? R = El perro puede llevar 21 gigabytes o 168 gigabits. A una velocidad de 18 km / hora que es igual a 0,005 kilómetros / seg. El tiempo necesario para recorrer una distancia de x km es x / 0.005 = 200x seg, produciendo una tasa de datos de 168/200x Gbps o 840 Mbps / x. Para x <5,6 km, el perro tiene una tasa más alta que la línea de comunicación. 2.- Una alternativa a una LAN es simplemente un enorme sistema de compartición de tiempo con terminales para todos los usuarios. Mencione dos ventajas de un sistema cliente-servidor que utilice una LAN. R = El modelo de LAN se puede crecer de forma incremental. Si LAN es sólo un cable largo, no puede ser derribado por un solo fallo (si los servidores se replican). Es probablemente más barato. Proporciona más potencia de cálculo y mejora la interactividad de las interfaces. 3.- Dos factores de red ejercen influencia en el rendimiento de un sistema cliente-servidor: el ancho de banda de la red (cuántos bits por segundo puede

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transportar) y la latencia (cuánto tiempo toma al primer bit llegar del cliente al servidor). Mencione un ejemplo de una red que cuente con ancho de banda y latencia altas. A continuación, mencione un ejemplo de una que cuente con ancho de banda y latencia bajas. R = Un enlace de fibra transcontinental podría tener muchos gigabits / segundo de ancho de banda, pero la latencia será también alta debido a la velocidad de propagación de la luz a través de miles de kilómetros. En contraste, un módem de 56-kbps llamando a un ordenador en el mismo edificio que tiene poco ancho de banda y baja latencia. 4.- ¿Además del ancho de banda y la latencia, qué otros parámetros son necesarios para dar un buen ejemplo de la calidad de servicio ofrecida por una red destinada a tráfico de voz digitalizada? R = Un tiempo de entrega uniforme es necesario para la voz, por lo que la cantidad de fluctuación de fase en la red es importante. Esto puede ser expresado como la desviación estándar del tiempo de entrega. Tener retraso corto pero gran variabilidad en realidad es peor que una variabilidad algo mayor demora y bajo. 5.- Un factor en el retardo de un sistema de conmutación de paquetes de almacenamiento y renvío es el tiempo que le toma almacenar y renviar un paquete a través de un conmutador. Si el tiempo de conmutación es de 10 μseg, ¿esto podría ser un factor determinante en la respuesta de un sistema cliente-servidor en el cual el cliente se encuentre en Nueva York y el servidor en California? Suponga que la velocidad de propagación en cobre y fibra es 2/3 de la velocidad de la luz en el vacío. R = No. La velocidad de propagación es de 200.000 km / seg o 200 metros / μseg. En 10 μseg la señal viaja a 2 km. Por lo tanto, cada conmutador añade el equivalente de 2 km de cable extra. Si el cliente y el servidor están separados por 5000 kilómetros, atravesando hasta 50 switches se suma a unos 100 km de la ruta total, que es de sólo 2%. Por lo tanto, Retardo de conexión no es un factor importante en estas circunstancias. 6.- Un sistema cliente-servidor utiliza una red satelital, con el satélite a una altura de 40,000 km. ¿Cuál es el retardo en respuesta a una solicitud, en el mejor de los casos? R = La solicitud tiene que ir arriba y abajo, y la respuesta tiene que ir arriba y abajo. La longitud total de la ruta recorrida es, pues, 160.000 kilómetros. La velocidad de la luz en el aire y el vacío es de 300.000 km / seg, por lo que el retardo de propagación es 160000/300000 sec o aproximadamente 533 mseg. 7.- En el futuro, cuando cada persona tenga una terminal en casa conectada a una red de computadoras, serán posibles las consultas públicas instantáneas sobre asuntos legislativos pendientes. Con el tiempo, las legislaturas existentes

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podrían eliminarse, para dejar que la voluntad popular se exprese directamente. Los aspectos positivos de una democracia directa como ésta son bastante obvios; analice algunos de los aspectos negativos. R = Basándome en cuestiones de seguridad, deberíamos preocuparnos porque cualquier persona podría acceder al sistema y modificar datos par su beneficio o perjudicar a terceros. 8.- Cinco enrutadores se van a conectar en una subred de punto a punto. Los diseñadores podrían poner una línea de alta velocidad, de mediana velocidad, de baja velocidad o ninguna línea, entre cada par de enrutadores. Si toma 100 ms de tiempo de la computadora generar e inspeccionar cada topología, ¿cuánto tiempo tomará inspeccionarlas todas? R = Llamaremos a los routers A, B, C, D, y E. Hay diez líneas posibles: AB, AC, AD, AE, BC, BD, BE, CD, CE y DE. Cada uno de estos tiene cuatro posibilidades (tres velocidades o sin línea), por lo que el número total de topologías es 410 = 1.048.576. A 100 ms cada uno, toma 104,857.6 segundos, o un poco más de 29 horas a inspeccionar a todos. 9.- Un grupo de 2^n - 1 enrutadores están interconectados en un árbol binario centralizado, con un enrutador en cada nodo del árbol. El enrutador i se comunica con el enrutador j enviando un mensaje a la raíz del árbol. A continuación, la raíz manda el mensaje al enrutador j. Obtenga una expresión aproximada de la cantidad media de saltos por mensaje para un valor grande de n, suponiendo que todos los pares de enrutadores son igualmente probables. R = La media del router-router camino es el doble de la media de enrutador de ruta de raíz. Numerar los niveles del árbol con la raíz como 1 y el nivel más profundo como n. El camino desde la raíz a nivel n requiere n - 1 lúpulo, y 0,50 de los enrutadores están en este nivel. El camino desde la raíz a nivel n - 1 tiene 0,25 de los routers y una longitud de n - 2 saltos. Por lo tanto, la longitud de la trayectoria media, l, está dada por: l=0.5* (n-1) + 0.25 * (n-2) + 0.125 * (n-3) + … ó l = sumatoria de i = 1 hasta infinito de n(0.5)^i – sumatoria de i = 1 hasta infinito de i(0.5)^i Esta expresión se reduce a l = n-2. La media del camin router-router es, 2n - 4. 10.- Una desventaja de una subred de difusión es la capacidad que se desperdicia cuando múltiples hosts intentan acceder el canal al mismo tiempo. Suponga, por ejemplo, que el tiempo se divide en ranuras discretas, y que cada uno de los hosts n intenta utilizar el canal con probabilidad p durante cada parte. ¿Qué fracción de las partes se desperdicia debido a colisiones?

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R = Distinguir n + 2 eventos. Eventos 1 hasta n consisten en el correspondiente éxito de intentar usar el canal, es decir, sin una colisión. La probabilidad de cada uno de estos eventos es p (1 - p)^n-1. Evento n + 1 es ociosa canal, con probabilidad (1 - p)^n. Evento n + 2 es una colisión. Dado que estos sucesos n + 2 son exhaustivos, sus probabilidades deben sumar a la unidad. la probabilidad de una colisión, que es igual a la fracción de ranuras desperdiciados, es entonces sólo 1 - np (1 - p)^(n – 1) - (1 - p)^n. 11.- Mencione dos razones para utilizar protocolos en capas. R = La ruptura del problema en pequeñas piezas más manejables, y capas significa que los protocolos se pueden cambiar sin afectar a las altas o más bajas. 12.- Al presidente de Specialty Paint Corp. se le ocurre la idea de trabajar con una compañía cervecera local para producir una lata de cerveza invisible (como medida para reducir los desechos). El presidente indica a su departamento legal que analice la situación, y éste a su vez pide ayuda al departamento de ingeniería. De esta forma, el ingeniero en jefe se reúne con su contraparte de la otra compañía para discutir los aspectos técnicos del proyecto. A continuación, los ingenieros informan los resultados a sus respectivos departamentos legales, los cuales a su vez se comunican vía telefónica para ponerse de acuerdo en los aspectos legales. Por último, los dos presidentes corporativos se ponen de acuerdo en la parte financiera del proyecto. ¿Éste es un ejemplo de protocolo con múltiples capas semejante al modelo OSI? R = No. En el modelo ISO, la comunicación física se lleva a cabo sólo en la capa más baja, no en cada capa. 13.- ¿Cuál es la diferencia principal entre comunicación orientada a la conexión y no orientada a ésta? R = Orientado a la conexión de comunicación tiene tres fases. En la fase de establecimiento se realiza una solicitud para establecer una conexión. Sólo con el éxito completado de esta fase, la fase de transferencia de datos se pone en marcha y se transportan datos. Luego viene la fase de liberación. La comunicación sin conexión no tienen estas fases. Simplemente envía los datos. 14.- Dos redes proporcionan servicio confiable orientado a la conexión. Una de ellas ofrece un flujo confiable de bytes y la otra un flujo confiable de mensajes. ¿Son idénticas? Si es así, ¿por qué se hace la distinción? Si no son idénticas, mencione un ejemplo de algo en que difieran. R = Flujos de mensajes y bytes son diferentes. En una secuencia de mensajes, la red mantiene un registro de los límites del mensaje. En un flujo de bytes, no lo hace. Por ejemplo, supongamos que un proceso escribe 1024 bytes para una conexión y luego un poco más tarde escribe otros 1024 bytes. El receptor

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es una lectura obligada para 2048 bytes. Con una secuencia de mensajes, el receptor recibirá dos mensajes de 1024 bytes cada uno. Con un flujo de bytes, los límites del mensaje no cuentan y el receptor obtendrá la totalidad de 2048 bytes como una sola unidad. El hecho de que había originalmente dos mensajes distintos se pierde. 15.- ¿Qué significa “negociación” en el contexto de protocolos de red? Dé un ejemplo. R = La negociación tiene que ver con conseguir que ambas partes estén de acuerdo sobre algunos parámetros o valores que se utilizarán durante la comunicación. Tamaño máximo de paquete es un ejemplo, pero hay muchos otros. 16.- En la figura 1-19 se muestra un servicio. ¿Hay algún otro servicio implícito en la figura? Si es así, ¿dónde? Si no lo hay, ¿por qué no? R = El servicio que se muestra es el servicio ofrecido por la capa k de la capa k + 1. Otro servicio que debe estar presente está por debajo de la capa k, es decir, el servicio ofrecido a la capa k por la capa subyacente k - 1. 17.- En algunas redes, la capa de enlace de datos maneja los errores de transmisión solicitando que se retransmitan las tramas dañadas. Si la probabilidad de que una trama se dañe es p, ¿cuál es la cantidad media de transmisiones requeridas para enviar una trama? Suponga que las confirmaciones de recepción nunca se pierden. R = La probabilidad, Pk, de un marco que requiere exactamente k transmisiones es la probabilidad de los primeros k - 1 intenta fallar, pk - 1, multiplicado por la probabilidad de que el k-ésimo transmisión subsiguiente, (1 - p) 18.- ¿Cuál de las capas OSI maneja cada uno de los siguientes aspectos?: (a) Dividir en tramas el flujo de bits transmitidos. (b) Determinar la ruta que se utilizará a través de la subred. R = (a) la capa de enlace de datos. (b) la capa de red. 19.- Si la unidad que se transmite al nivel de enlace de datos se denomina trama y la que se transmite al nivel de red se llama paquete, ¿las tramas encapsulan paquetes o los paquetes encapsulan tramas? Explique su respuesta? R = Las tramas encapsulan paquetes. Cuando un paquete llega a la capa de enlace de datos, la cosa entera, cabecera, datos y todo, se utiliza como el campo de datos de una trama. El paquete entero se pone en un sobre (el marco), por decirlo así (asumiendo que cabe).

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20.- Un sistema tiene una jerarquía de protocolos de n capas. Las aplicaciones

generan mensajes con una longitud de M bytes. En cada una de las capas se

agrega un encabezado de h bytes. ¿Qué fracción del ancho de banda de la red

se llena con encabezados?

R = Con n capas y h bytes añadidos por capa, el número total de bytes de cabecera por mensaje es h*n, por lo que el espacio usado en cabeceras es hn. El total del mensaje tamaño es M + n*h, por lo que la fracción de ancho de banda usado en los encabezados es hn / (M + hn). 21.- Mencione dos similitudes entre los modelos de referencia OSI y TCP/IP. A continuación mencione dos diferencias entre ellos. R = Los dos modelos se basan en protocolos de capas. Los dos tienen capa de red, transporte, y de aplicación. Se diferencian en el número de capas. EL modelo TCP / IP no tiene capa de sesión ni de presentación, OSI no es compatible con conexiones en red, y OSI tiene tanto servicio orientado a conexión y sin conexión en la capa de red. 22.- ¿Cuál es la principal diferencia entre TCP y UDP? R = UDP es un protocolo no orientado a conexión. Es decir cuando una maquina A envía paquetes a una maquina B, el flujo es unidireccional. La transferencia de datos es realizada sin haber realizado previamente una conexión con la máquina de destino (maquina B), y el destinatario recibirá los datos sin enviar una confirmación al emisor (la maquina A). El protocolo TCP está orientado a conexión. Cuando una máquina A envía datos a una máquina B, la máquina B es informada de la llegada de datos, y confirma su buena recepción. De este modo, si los datos recibidos son corruptos, el protocolo TCP permite que los destinatarios soliciten al emisor que vuelvan a enviar los datos corruptos. 23.- La subred de la figura 1-25(b) se diseñó para resistir una guerra nuclear. ¿Cuántas bombas serían necesarias para partir los nodos en dos conjuntos inconexos? Suponga que cualquier bomba destruye un nodo y todos los enlaces que se conectan a él. R = Los dos nodos en la esquina superior derecha se pueden desconectar del resto por tres bombas debido a su conexión con los tres nodos a los que están conectados. El sistema puede soportar la pérdida de cualquiera de los dos nodos. 24.- Internet está duplicando su tamaño aproximadamente cada 18 meses. Aunque no se sabe a ciencia cierta, una estimación indica que en el 2001 había 100 millones de hosts en Internet. Utilice estos datos para calcular la cantidad esperada de hosts para el año 2010. ¿Cree que esto es real? Explique por qué. R = Cada 18 meses se duplica, esto significa un factor de cuatro ganancia en 3 años. En 9 años, la ganancia es entonces 43, dando lugar a 4,3 mil millones

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anfitriones. Esto no es real, debido a los últimos acontecimientos económicos han frenado el desarrollo tecnológico, así como también se debe a que las personas no tienen los recursos suficientes para adquirir nuevos productos. 25.- Cuando un archivo se transfiere entre dos computadoras, pueden seguirse dos estrategias de confirmación de recepción. En la primera, el archivo se divide en paquetes, y el receptor confirma la recepción de cada uno de manera individual, aunque no confirma la recepción del archivo como un todo. En contraste, en la segunda estrategia la recepción de los paquetes no se confirma de manera individual, sino la del archivo completo. Comente las dos estrategias. R = La red al presentar problemas como interferencia, lo cual hace más susceptible la pérdida de paquetes, es mejor reconocer a cada uno por separado, por lo que los paquetes perdidos pueden ser retransmitidos. Si la red es estable, el envío del archivo entero ahorra ancho de banda, sin embargo en caso de algún a perdida, el archivo tiene que ser retransmitido nuevamente. 26.- ¿Por qué ATM utiliza celdas pequeñas de longitud fija? R = Se debe a que los conmutadores pueden transmitirlas rápida y completamente. Es más fácil construir hardware que procese las celdas en paralelo. 27.- ¿Qué tan grande era un bit, en metros, en el estándar 802.3 original? Utilice una velocidad de transmisión R = Transmitir a 10 Mbps, se tarda 0,1 microsegundos para transmitir un bit. Por lo tanto, el bit dura 0,1 microsegundos en tiempo, durante el cual se propaga a 20 metros. Por lo tanto, un poco más de 20 metros de largo. 28.- Una imagen tiene 1024 × 768 píxeles con 3 bytes/píxel. Suponga que la imagen no se encuentra comprimida. ¿Cuánto tiempo tomará transmitirla sobre un canal de módem de 56 kpbs? ¿Sobre un módem de cable de 1 Mbps? ¿Sobre una red Ethernet a 10 Mbps? ¿Sobre una red Ethernet a 100 Mbps? R = La imagen es de 1024 × 768 × 3 bytes o 2.359.296. Esto es 18.874.368 bits. A una velocidad de 56.000 bits / seg, tardará aproximadamente 337,042 seg. A una velocidad de 1.000.000 bits / seg, tardará alrededor de 18,874 seg. A una velocidad de 10.000.000 bits / seg, tardará aproximadamente 1,887 seg. A una velocidad de 100.000.000 bits / seg, tardará aproximadamente 0,189 seg. 29.- Ethernet y las redes inalámbricas tienen algunas similitudes y diferencias. Una propiedad de Ethernet es que sólo se puede transmitir una trama a la vez sobre una red de este tipo. ¿El 802.11 comparte esta propiedad con Ethernet? Comente su respuesta.

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R = La diferencia radica en que el inalámbrico puede trabajar de forma paralela, es decir mientras un par de estaciones inalámbrica se comunican, otro par también puede comunicarse al mismo tiempo. 30.- Las redes inalámbricas son fáciles de instalar, y ello las hace muy económicas puesto que los costos de instalación eclipsan por mucho los costos del equipo. No obstante, también tienen algunas desventajas. Mencione dos de ellas. R = La interferencia que pueden causarse unas con otras, e incluso con otros sistemas y la seguridad es un gran problema. 31.- Cite dos ventajas y dos desventajas de contar con estándares internacionales para los protocolos de red. R= Ventaja es si todos los usuarios manejan el mismo estándar, todos podrían comunicarse sin problema alguno, así como la producción masiva de hardware que maneja un mismo estándar, puede hacer que el precio de los mismos sea más económico. Los cambios tecnológicos son una desventaja, debido a que un estándar podría no ser aplicable a una nueva tecnología. 32.- Cuando un sistema tiene una parte fija y una parte removible (como ocurre con una unidad de CD-ROM y el CD-ROM), es importante que exista estandarización en el sistema, con el propósito de que las diferentes compañías puedan fabricar tanto la parte removible como la fija y todo funcione en conjunto. Mencione tres ejemplos ajenos a la industria de la computación en donde existan estándares internacionales. Ahora mencione tres áreas donde no existan. R = Encontramos estandarización en dispositivos de almacenamiento, en conexiones internas de computadoras, para formatos de video. No hay estandarización en los formatos de medición, en los sistemas operativos de los celulares, etc. 33.- Haga una lista de sus actividades cotidianas en las cuales intervengan las redes de computadoras. ¿De qué manera se alteraría su vida si estas redes fueran súbitamente desconectadas? R = Redes sociales, las relaciones humanas podrían volver a ser como antes, de manera personal. Buscadores, tendríamos que volver a utilizar libros de lleno para encontrar la información deseada, el tiempo de desarrollo de trabajo se incrementaría. 34.- Averigüe cuáles redes se utilizan en su escuela o lugar de trabajo. Describa los tipos de red, las topologías y los métodos de conmutación que utilizan. R = En mi universidad se utiliza el método de conmutación por paquetes, que es el envío de datos en una red de computadoras.

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35.- El programa ping le permite enviar un paquete de prueba a un lugar determinado y medir cuánto tarda en ir y regresar. Utilice ping para ver cuánto tiempo toma llegar del lugar donde se encuentra hasta diversos lugares conocidos. Con los resultados, trace el tiempo de tránsito sobre Internet como una función de la distancia. Lo más adecuado es utilizar universidades, puesto que la ubicación de sus servidores se conoce con mucha precisión. Por ejemplo, berkeley.edu se encuentra en Berkeley, California; mit.edu se localiza en Cambridge, Massachusetts; vu.nl está en Amsterdam, Holanda; www.usyd.edu.au se encuentra en Sydney, Australia, y www.uct.ac.za se localiza en Cape Town, Sudáfrica. R = Ping hacia la BUAP alrededor de 210 ms; Ping hacia la Salle del Bajío alrededor de 590 ms; Ping hacia la UNAM alrededor de 390 ms.

5 ABP Experiencia a lo largo del trabajo

5.1 Marque las preguntas de acuerdo a lo experimentado a lo largo del trabajo realizado en el capítulo 1.- ¿Qué actividades favorecieron más su aprendizaje? a.- Las que permitieron intercambio de puntos de vista con los compañeros ( ) b.- En las que se analizó información extraída de diversos textos ( X ) c.- Las que implicaron escribir y redactar acerca del tema ( X ) d.- Las que se realizaron fuera de la escuela ( ) e.- En las que se aplicaron los contenidos del curso ( X ) 2.- ¿Qué hiciste cuando no comprendiste los temas revisados en clase? a.- Pediste ayuda a un compañero de clase ( X ) b.- Pregunté al maestro a fin de que explicara de nuevo el tema ( ) c.- No hice nada ( ) d.-Indagué por mi cuenta ( X ) 3.- ¿Que te agradó más del equipo al realizar el trabajo encargado en clase? ¿Por qué? Que todos los integrantes participaron. 4.- ¿Qué te agradó menos del equipo al realizar el trabajo encargado en clase? ¿Por qué? Que nos falto un poco mas de organización por que al final se nos juntaron todas las tareas y pues no sabíamos como terminar. 5.- ¿Que problemas se presentaron en la realización del trabajo que se solicitó por equipo en cuanto a: a.- La organización del equipo (comunicación, responsabilidad de las tareas, horarios para reunirse) b.- El contenido del trabajo (búsqueda de información, puntos de vista para la incorporación de la información). pues como lo mencione anteriormente nos falto definir bien un tiempo para poder trabajar y no dejar todo al final en cuanto al contenido del trabajo ya lo teniasmos solo que al llenar la información por separado en especial a las ideas principales del texto sin quere repetimos algunos datos.

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6.- ¿Cómo resolvieron los problemas que se presentaron en la realización del trabajo? Pues la verdad nos apoyamos todos al final y se pudo sacar el trabajo a tiempo

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BENEMÉRITA UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE PUEBLA

CIENCIAS DE LA COMPUTACIÓN

CALIFICACIONES ABP-1

No. ABP-1 Nombre del ABP-1 Fecha Calificación

1 Datos generales 01-10-12

2 Competencias genéricas y específicas 01-10-12

3 Conocimientos, habilidades, actitudes y valores 01-10-12

4 ABP Cognitivo 01-10-12

4.1 Cuestionario 01-10-12

4.2 Verdadero o Falso 01-10-12

4.3 Ejercicios del libro 01-10-12

5 ABP Experiencia a lo largo del trabajo 01-10-12

Calificación Final ABP-1

01-10-12