Tema 1: Introducción a las redes de computadores. FUNDAMENTOS DE TELEMÁTICA Tema 1: Introducción a las redes de computadores.

Diferenciar las diversas redes y aplicaciones. OBJETIVOS Identificar las diferentes aplicaciones de los sistemas de comunicaciones. Diferenciar las diversas redes y aplicaciones. Comprender los conceptos de capa de comunicaciones, protocolo y servicio. Entender el modelo de referencia ISO-OSI y las funciones asociadas a cada nivel. Reconocer algunos sistemas de comunicaciones y protocolos más comunes.

CONCEPTO DE SISTEMA DE COMUNICACIONES Permite intercambiar información (bits) entre dos o más equipos telemáticos. Utilizando recursos de transmisión, conmutación y transporte. Permite intercambiar datos, compartir aplicaciones, acceso distribuido, repartir carga de trabajo, etc. Ejemplos: Enlace serie (RS-232).  Internet. LAN.  Cajeros automáticos. RTPC.

CONCEPTO DE SISTEMA DE COMUNICACIONES RED DE COMUNICACIÓN DE DATOS Esquema básico: COMUNICACIÓN USUARIO-USUARIO APLICACIÓN APLICACIÓN COMUNICACIÓN ORDENADOR-ORDENADOR SUBSISTEMA DE COMUNICACIÓN SUBSISTEMA DE COMUNICACIÓN COMUNICACIÓN ORDENADOR-RED RED DE COMUNICACIÓN DE DATOS

PARÁMETROS DE UN SISTEMA DE COMUNICACIONES Tiempo de acceso (medio, peor, típico). Cadencia efectiva (velocidad). Tiempo de retardo. Tasa de fallos (integridad). Disponibilidad y continuidad. Coste: De despliegue (inversión). De operación y mantenimiento (gasto corriente).

FACTORES A COORDINAR/RESOLVER Medio de transmisión. Modulación/tipo de señal. Protocolo. Gestión de acceso. Control de flujo. Gestión de errores. Representación de datos. Seguridad. TODO ELLO SIN LLEGAR A CONSIDERAR ASPECTOS PROPIOS DE LAS APLICACIONES (PROGRAMAS DE USUARIO) QUE SE COMUNICAN ENTRE SÍ

COMUNICACIONES EN UNA RED El problema anterior se complica por: La topología (la “forma”) de la red. Las colisiones entre informaciones de usuario. El direccionamiento y el encaminamiento de los datos.

COMUNICACIONES ENTRE REDES Más elementos en juego: Interconexión y estandarización de interfaces. Integración de diferentes tecnologías, protocolos, formatos,etc. Prioridades y parámetros de servicio. Fiabilidad ante caídas puntuales. Adaptación dinámica ante congestiones. Direccionamiento y encaminamiento. Tarificación. Integración de aplicaciones.

ARQUITECTURAS Y MODELOS La multiplicidad de fabricantes, equipos, aplicaciones, etc. obliga a imponer criterios de normalización. Las arquitecturas de red: Definen protocolos, estándares y formatos de mensajes. Establecen reglas para el desarrollo de productos. Están sometidas a evolución y cambio. En general, derivan de desarrollos individuales, bajo presión de organismos supranacionales (ISO, ITU-T, IEEE), fabricantes (IBM, HP) y operadores (AT&T, BT). Algunos ejemplos: IBM-SNA.  TCP/IP. ISO-OSI.  X.25.

ARQUITECTURAS Y MODELOS INDUSTRIA INTEGRADA DE TELECOMUNICACIONES Y ISO, ITU-T ECMA, EIA, IEEE ITU-T, CEPT, ANSI INDUSTRIA DE LAS TELECOMUNICACIONES NORMAS DE INTERFAZ Y PROVISIÓN DE SERVICIOS NORMAS DE SISTEMAS CERRADOS, DE PROPIETARIO INDUSTRIA DE LA COMPUTACIÓN NORMAS INTERNACIONALES, DE INTERCONEXIÓN DE SISTEMAS ABIERTOS INDUSTRIA INTEGRADA DE TELECOMUNICACIONES Y COMPUTACIÓN

El formato de los mensajes a intercambiar. PROTOCOLOS Un protocolo establece un conjunto de reglas que permiten a dos entidades diferentes comunicarse de manera eficaz. Para ello, define: El formato de los mensajes a intercambiar. Las reglas de intercambio de mensajes. Un diálogo estructurado incluye las fases de: Establecimiento de conexión. Intercambio de información. Desconexión (o liberación).

Fase de ESTABLECIMIENTO DE CONEXIÓN PROTOCOLOS Fase de ESTABLECIMIENTO DE CONEXIÓN ¡BUENOS DIAS ! ¡BUENOH DIAH !

Fase de INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN (sin errores) PROTOCOLOS Fase de INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN (sin errores) ¿AONDE? A LUGO AMOS PALLÁ SON 10.000 TENGA GRASIAH

Fase de INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN (con errores) PROTOCOLOS Fase de INTERCAMBIO DE INFORMACIÓN (con errores) ¿AONDE? A LUGO ¿COMORR? ¡QUE A LUGO! AMOS PALLÁ

Fase de DESCONEXIÓN (LIBERACIÓN) PROTOCOLOS Fase de DESCONEXIÓN (LIBERACIÓN) ADIOS, BUENOS DIAS ADIOH

MODELO DE REFERENCIA OSI La Comunicación extremo-extremo se descompone en niveles para segregar funciones distintas, de manera que: Exista una capa para funciones diferenciadas y definidas. Se minimice el flujo entre capas. Se pueda normalizar con facilidad el interfaz entre capas. Sea un compromiso entre un número grande (diferenciación de funciones) y manejable (simplicidad) de capas. ISO (International Standards Organization) definió el modelo de referencia OSI (Open Systems Interconnection) basado en 7 niveles.

MODELO DE REFERENCIA OSI APLICACIÓN PROTOCOLO DE APLICACIÓN APLICACIÓN PRESENTACIÓN PROTOCOLO DE PRESENTACIÓN PRESENTACIÓN SESIÓN PROTOCOLO DE SESIÓN SESIÓN PROTOCOLO DE TRANSPORTE TRANSPORTE TRANSPORTE SUBRED PROT. DE RED RED RED RED PROT. ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE ENLACE PROT. FÍSICO FÍSICO FÍSICO FÍSICO FÍSICO HOST A BRIDGE ROUTER HOST B

MODELO DE REFERENCIA OSI Cada nivel resuelve un problema distinto de la comunicación. Los datos van de niveles superiores a inferiores (transmisión), y viceversa (recepción). La comunicación es de tipo VERTICAL, en sentido físico. Los datos de un nivel superior son transparentes a los niveles inferiores. Entre dos niveles homólogos (en máquinas distintas) hay que definir un protocolo. La comunicación es de tipo HORIZONTAL, en sentido lógico.

FUNCIONES DE CADA NIVEL Transferencia de ficheros, terminal virtual, correo electrónico, directorio ... APLICACIÓN Codificación de tipos y variables, cifrado, compresión, ... PRESENTACIÓN SESIÓN Control del diálogo entre máquinas, sincronización, ... TRANSPORTE Flujos de información correctos, en orden y secuencia, sin errores, multiplexación, tipo de conexión, ... RED Direccionamiento, encaminamiento, control de congestión, contabilidad de recursos, ... ENLACE FÍSICO Corrección de errores en transmisión por ruidos, pérdidas de sincronismo, etc. Transporte bruto de bits sobre el soporte físico disponible

Al diseñar las diferentes capas hay que tener en cuenta: DISEÑO DE LAS CAPAS Al diseñar las diferentes capas hay que tener en cuenta: Funcionalidad (básico). Interfaces con las capas superior e inferior. Reglas de transferencia de datos. Identificación del remitente y del destinatario. Procedimientos de corrección de errores. Ordenación de las tramas y los paquetes. Control de flujo. Segmentación y reensamblado. Encaminamiento.

Disminución de la eficiencia CRÍTICAS AL MODELO OSI Cada nivel exige: Requisitos de proceso. Incremento del volumen de datos. Disminución de la eficiencia frente a soluciones de propietario DATOS APLICACIÓN C7 DATOS APLICACIÓN PRESENTACIÓN C6 DATOS PRESENTACIÓN SESIÓN C5 DATOS SESIÓN TRANSPORTE C4 DATOS TRANSPORTE RED C3 DATOS RED ENLACE C2 DATOS ENLACE FÍSICO BITS FÍSICO

Muchos productos comerciales se apartan del modelo. CRÍTICAS AL MODELO OSI El modelo busca que fabricantes distintos puedan proporcionar niveles (capas) distintos. Pero en la realidad es difícil conseguir que niveles distintos funcionen entre sí, salvo que hayan sido proporcionados por el mismo fabricante. Muchos productos comerciales se apartan del modelo. Fuertemente dependiente de la arquitectura SNA (IBM). Muy politizado, tarde en el tiempo, dependencia de fabricantes muy concretos.