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Redes de Comunicación II

Módulo I. Fundamentos y modelos de red

Tema 1. Modelos de red

Tema 1. Modelos de red 2Índice

Índice

• Nociones elementales y terminología• Principales redes existentesPrincipales redes existentes• Diseño en capas de una red• Proceso de encapsulado y servicios• Proceso de encapsulado y servicios

Tema 1. Modelos de red 3Nociones elementales y terminología

Nociones elementales y terminología

• Telecomunicación es toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes,recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o información de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otroshilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos (UIT-T. B.13)


Sistema de Telecomunicación

• Es el conjunto de elementos que hacen posible la transferencia de información entre dos puntostransferencia de información entre dos puntos distantes determinados.• Está formado por:Está formado por:▫ Sistema de Transmisión transporte

Medios de transmisión y métodos necesarios paraMedios de transmisión y métodos necesarios para adaptar la señal eléctrica al medio de comunicación.

▫ Sistema de Conmutación encaminamientoReducción del número de enlaces y el mejor aprovechamiento de los recursos existentes.


Modelo de sistema de telecomunicación


Red de telecomunicación

• ¿Cómo surgen?• Conjunto deConjunto de…▫ Medios (tx y cx)▫ Equipos▫ Equipos▫ Técnicas (procesado, multiplexación, modulación, …)▫ Protocolos▫ Protocolos• … para intercambio de información entre usuarios


Red de telecomunicación – Atributos• Conectividad ▫ Permanente, temporal, punto a punto, todos con todos, red

escalonadaescalonada, …• Topología▫ Bus, árbol, estrella, anillo, mallada, mixta, …J i ió• Jerarquización▫ Entidades funcionales de diferente categoría y dependientes de

una superior• Calidad▫ Disponibilidad de la red, inteligibilidad, …• Naturaleza de las redes en función de las señales soportadas p

(analógicas vs. digitales)• Especificidad▫ Uso específico que se hace de la red▫ Uso específico que se hace de la red


Red de telecomunicación – Estructura

• Red de acceso• Red de tránsitoRed de tránsito• Red de usuario

Tema 1. Modelos de red 9Principales redes existentes

Red de acceso

• Par de cobre• Fibra ópticaFibra óptica• HFC• Radio fijo terrestre• Radio fijo terrestre


Red de acceso – Par de cobre

• Medio de acceso: par de cobre▫ Grado de penetración superior al 95%Grado de penetración superior al 95%• Tecnologías de acceso:▫ Acceso telefónico convencional (voz y datos)▫ Acceso telefónico convencional (voz y datos)▫ RDSI (ISDN)▫ x-DSL▫ x-DSL


Red de acceso – Fibra óptica

• Medio de acceso: fibra óptica▫ Gran capacidad, obra civilGran capacidad, obra civil• Tipos de acceso:▫ FTTN▫ FTTN▫ FTTC▫ FTTB▫ FTTB▫ FTTH


Red de acceso – HFC

• Medio de acceso: fibra óptica y cable coaxial▫ CaTVCaTV▫ Mediante módems de cable: voz y datos


Red de acceso – Radio fijo terrestre

• Medio de acceso: radio▫ Tecnologías:Tecnologías:

WLL – Wireless Local LoopPoco ancho de bandaAlternativa al par de cobre tradicional

LMDS – Local Multipoint Distribution SystemAlto ancho de bandaAlternativa a la fibra óptica


Red de acceso – Radio móvil terrestre

• Medio de acceso: radio▫ 2.xG (GSM, GPRS, EDGE)2.xG (GSM, GPRS, EDGE)▫ 3G (UMTS)▫ B3GB3G


Red troncal

• Red troncal, red de tránsito, red de conmutación y transporte, núcleo de la red, core networktransporte, núcleo de la red, core network• Red de conmutación▫ Estructura de la red de conmutaciónEstructura de la red de conmutación▫ Técnicas de conmutación▫ Señalización▫ Señalización• Red de transporte


Red de conmutación

• Técnicas de conmutación▫ CircuitosCircuitos

Conexión física entre usuarios mantenida durante comunicTransmisión de señal en tiempo real (cierto retardo) ☺p ( )Ineficiente (mantiene conexión en periodos de silencio) Ejemplo: telefonía vocal clásica

▫ PaquetesInformación se trocea en paquetesSe transmite paquete cuando hay información, canal libre resto del tiempo ☺Puede causar retardos que no sean aceptables


Red de conmutación

• Señalización▫ En redes de conmutación de circuitos (RTB)En redes de conmutación de circuitos (RTB)

Señalización procedente del abonadoSeñalización entre centrales

Señalización en bandaSeñalización fuera de banda o por canal común

SS7 (Signaling System number 7)


Red de conmutación

• Señalización▫ En redes basadas en conmutación de paquetesEn redes basadas en conmutación de paquetes

SIP (Session Initiation Protocol) VoIPCrear,,Mantener,Modificar,Sesiones … entre 2 o varios participantes


Red de transporte

• Medios de transmisión de alta capacidad• Tecnologías de transporte que permitan laTecnologías de transporte que permitan la

transmisión de un gran número de comunicaciones▫ MultiplexaciónMultiplexación

TiempoLongitud de ondaLongitud de onda


Red de usuario – redes de cliente

• Conjunto de equipos terminales de datos autónomos• Interconexión mediante uno o varios canales de transmisiónInterconexión mediante uno o varios canales de transmisión• Intercambio de información o compartición de recursos• ClasificaciónClasificación▫ Extensión o cobertura geográfica

LANMANWAN…

▫ Tecnología de transmisiónPunto a puntopDifusión (multipunto)…


Red de usuario – redes de cliente (2)

• Tradicionalmente redes específicas de cx de paquetesespecíficas de cx de paquetes• Actualmente tecnología IP

Servicios ofertados• Servicios ofertados:▫ Simple interconexión de centros

R d i d▫ Red privada▫ Red privada virtual entre centros

A ió d i i d d d▫ Agrupación de servicios de voz y datos de una empresa• Diferentes medios de acceso Pasarela• Diferentes medios físicos en las redes internas

Tema 1. Modelos de red 22Diseño en capas de una red

Diseño de redes

• Objetivo▫ Comunicación eficaz y transparente entre nodos y/oComunicación eficaz y transparente entre nodos y/o

terminales• Para simplificar: diseño modular en capas o nivelesPara simplificar: diseño modular en capas o niveles▫ Agrupar funcionalidades

Ejemplo:Ejemplo:A nivel físico: modulacionesA nivel de red: encaminamiento…

▫ Modelo de referenciaProcede de estandarización


Diseño de redes (2)

Estandarización Ventajas▫ Conexión▫ Compatibilidad▫ Mercado▫ Mercado▫ Mejor servicio, …

Tiposp▫ De jure▫ De facto

O iOrganismos▫ IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)▫ ITU (International Telecommunications Union)( )▫ ISO (International Organization for Standardization)


Diseño de redes (3)

• Modelo OSI (Open System Interconnection)

Sistema A

7. Aplicación

6 P t ió

Sistema B

7. Aplicación

6 P t ió

Sistema intermedio

6. Presentación

5. Sesión

4. Transporte

6. Presentación

5. Sesión

4. Transportep

3. Red

2. Enlace

p

3. Red

2. Enlace

3. Red

2. Enlace

1. Físico 1. Físico1. Físico

HostsHostsEquipos finales Equipos intermedios


Modelo OSI Equipos intermedios

1. Nivel físico▫ Objetivo…Objetivo…

Transmisión de información por el medio físico▫ Mediante…Mediante…

Técnicas de codificación de línea, modulación, multiplexación

▫ Interfaces… RS-232, USB, RJ-45,…



2. Nivel de enlace▫ Objetivo…Objetivo…

Funciones de control de flujo y errores▫ Su consideración práctica depende del tipo de servicioSu consideración práctica depende del tipo de servicio

(orientado a conexión o no, con confirmación o sin ella)▫ Control de errores

Info recibida = info transmitidaDelimitación de tramas

Marcar ppio y fin de tramas para favorecer sincronización

▫ Control de flujoEvitar saturar la memoria de almacenamiento del receptor



3. Nivel de red▫ Objetivo…Objetivo…

Funciones de encaminamiento y control de congestión▫ EncaminamientoEncaminamiento

Elección del camino óptimo entre emisor y receptor▫ Control de congestióng

Evitar saturar la subred con tráfico elevado


Modelo OSI Extremo a extremo

4. Nivel de transporte▫ Objetivo…Objetivo…

Funciones de control de flujo y errores extremo a extremo

▫ Ve la subred como un único ente▫ Multiplexación de aplicaciones sobre una misma p p

conexión de red



5. Nivel de sesión▫ Objetivo…Objetivo…

Gestión de las conexiones entre las entidades participantesp p

▫ Establecimiento, gestión y finalización de conexiones▫ Operación duplex, semiduplex, simplexp p , p , p



6. Nivel de presentación▫ Objetivo…Objetivo…

Representación de los datos que provienen de la capa superiorp

▫ Independencia en la representación de datos internaMapeo entre diferentes sintaxis y semáticasCompresiónCifradoAbstract Syntax Notation One (ASN.1)



7. Nivel de aplicación▫ Objetivo…Objetivo…

Interacción con la aplicación software que implementa un elemento de comunicación

▫ Proporciona los servicios finales que se ofrecen directamente al usuario

Identificación de los extremos de la comunicaciónDeterminar la disponibilidad de recursos suficientesSincronización de la comunicación…

▫ SMTP, HTTP, FTP,…


Modelo TCP/IP Transmission Control ProtocolInternet Protocol

• Conjunto de protocolos de comunicación usados para redes como internet o similares (LAN,…)para redes como internet o similares (LAN,…)TCP/IP

4. Aplicación DHCP, DNS, FTP, SMTP, SSH, SSL, …

3. Transporte

2. Internet

TCP (orientado a conexión, fiable), UDP (no orientado a conexión, no fiable), …

IPv4, IPv6, ICMP, IPsec, …

1. Enlace PPP, Media Access Control (DSL, Ethernet, …)

TCP/IP TCP/IPIntermedio

4. Aplicación

3. Transporte

2 Internet

4. Aplicación

3. Transporte

2 Internet2 Internet2. Internet

1. Enlace

2. Internet

1. Enlace

2. Internet

1. Enlace

Tema 1. Modelos de red 33Proceso de encapsulado y servicios

Proceso de encapsulado y servicios

• Proceso de encapsulado• DefinicionesDefiniciones• Servicios


Proceso de encapsulado

Aplicación

Presentación

Comunicación virtual (horizontal)

ertic

al)

Sesión

Transporte

ón re

al (v

Red

Enlace

Fí i omun

icac

ió

Físico Co


Definiciones

• SDU (Service Data Unit)• PDU (Protocol Data Unit)

SDUnHn

PDUnPDU (Protocol Data Unit) n

SDUn+1Hn+1

SDUH • Capa n es usuaria de los servicios SDUn-1Hn

SDUn-1Hn-1

pproporcionados por su capa inmediatamente inferior

• Capa n-1 es proveedora de servicios a su capa superior


Definiciones

• Entidades de nivel n▫ Elementos activos pertenecientes a la capa nElementos activos pertenecientes a la capa n• Entidades pares o paritarias▫ Entidades del mismo nivel en emisor y receptor▫ Entidades del mismo nivel en emisor y receptor• Protocolo▫ Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación▫ Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación

entre entidades paritarias con el objeto de llevar a cabo cierta función o para prestar un serviciocabo cierta función o para prestar un servicio

• Arquitectura de red▫ Conjunto de capas y sus protocolos asociados▫ Conjunto de capas y sus protocolos asociados


Servicios

• Orientado a conexión▫ Establecimiento

Ej. RTB

Establecimiento▫ Comunicación▫ LiberaciónLiberación• No orientado a conexión• Confirmado

Ej. UDP

• Confirmado▫ El emisor tiene constancia de que llega al receptorNo confirmado• No confirmado

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