REDES II MODELO OSI Open System Interconnection Modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos

MODELO OSI INTRODUCCIÓN Creado por la Organización Internacional para la Estandarización en 1984. Marco de referencia descriptivo para la definición de arquitecturas de interconexión de sistemas de comunicaciones. Se crearon numerosos protocolos los cuales deben ajustarse a la capa en la cual va a funcionar. Modelo dividido en 7 capas.

MODELO OSI VENTAJAS Divide la comunicación de red en partes mas pequeñas y sencillas. Normaliza los componentes de red para permitir el desarrollo y el soporte de los productos de diferentes fabricantes. Permite a los distintos tipos de hardware y software de red comunicarse entre sí de una forma definida. Evita que los cambios en una capa pueda afectar a las demás.

MODELO OSI

MODELO OSI CAPA FÍSICA Es la capa inicial inferior del modelo. Se encarga de las conexiones físicas del computador hacia la red, en lo que se refiere a medio físico y a la forma en que transmite. Define el medio por la que va a viajar los datos. Pueden ser cable de pares trenzados, coaxial, fibra óptica, aire. Define las características funcionales de la interfaz. Transmite el flujo de bits a través del medio. Maneja las señales eléctricas ( electromagnéticas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc. Garantiza la conexión (no fiabilidad).

MODELO OSI CAPA ENLACE DE DATOS Proporciona el tránsito de datos a través de un enlace físico. Se encarga del acceso del medio a la red. Se encarga de la detección de errores. En resumen se refiere a las “tramas” y al control de acceso al medio”

MODELO OSI CAPA DE RED Proporciona la conectividad y una selección de ruta entre dos sistemas (hosts). En resumen se encarga de la selección de la mejor ruta, enrutamiento y direccionamiento lógico.

MODELO OSI CAPA DE TRANSPORTE Se encarga de la segmentación de los datos que salen del sistema del host fuente y los reordena en un flujo de datos en el sistema del host destino. El objetivo es garantizar el servicio del transporte fiable entre dos hosts. Se encarga de establecer, mantener y finalizar adecuadamente los circuitos orientados a la conexión.

MODELO OSI CAPA DE SESIÓN Se encarga de establecer, administrar y finalizar las sesiones entre dos hosts. Proporciona su servicio a la capa de presentación. Sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts. Informa de los problemas en las capas de sesión, presentación y aplicación.

MODELO OSI CAPA DE PRESENTACIÓN Se encarga de la compresión y el cifrado. Se encarga de definir el formato de los datos que se van a intercambiar entre las aplicaciones.

MODELO OSI CAPA DE APLICACIÓN Proporciona a los programas de aplicación un medio para que accedan al entorno OSI. Administra y posee los mecanismos genéricos necesarios para la implementación de aplicaciones distribuidas. Residen las aplicaciones de uso general. Ej. Transferencia de archivos, correo electrónico, acceso vía control remoto, etc.

CAPA FÍSICA Es la que se encarga de las conexiones físicas de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio físico como a la forma en la que se transmite la información. Trasmite los datos, definiendo las especificaciones eléctricas entre el origen y el destino. Los datos, imágenes, audio o vídeo viajan a través de los cables y están representados por la presencia de pulsos eléctricos o de luz.

FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD La unidad básica de toda materia es el átomo, constituido por: Protones, Neutrones y Electrones. Los Protones y Neutrones se agrupan en el núcleo del átomo. Los Electrones fluyen libremente en alrededor del núcleo. Partes del átomo Núcleo.- Parte central del átomo, formada por Protones y Neutrones.

FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD Protones: Partículas con carga positiva Neutrones: Partículas sin carga (neutra) Electrones: Partículas con carga negativa. Por qué no se repelen los protones? Por qué no se atraen las cargas opuestas? Ley Coulomb Electricidad.- Es un flujo libre de electrones.

FUNDAMENTOS DE ELECTRICIDAD ELECTRICIDAD ESTÁTICA Es cuando los electrones liberados se quedan en un sitio, sin moverse y con carga negativa. Si tienen oportunidad de saltar a un conductor, pueden ocasionar una descarga electroestática (ESD). ESD es inofensiva para las personas, pero a los equipos eléctricos. Ej. Computadora puede dañar los chips y/o sus datos.

TIPO DE MATERIALES ELÉCTRICOS Átomo o grupo de átomos = moléculas = materiales. Aislantes eléctricos Son materiales con escaso flujo de electrones. Ej. Plástico, vidrio, aire, caucho. Conductores eléctricos Son materiales con buen flujo de electrones. Los mejores son: Cobre (Cu), Plata (Ag) y Oro (Au). Soldaduras (plomo+estaño+agua ionizada) Semiconductores eléctricos El flujo de electrones (cantidad de electricidad) se puede controlar con precisión. Ej. Carbón (C ) **Silicio (Si) es el semiconductor más importante con el que se hacen los mejores circuitos electrónicos de tamaño microscópico. (Swtiches).

MEDICIÓN DE LA ELECTRICIDAD VOLTAJE Unidad de medida: Voltio Es cuando se produce la separación de los electrones y protones. Puede ser creado por fricción, magnetismo(generador eléctrico) o luz (solar). CORRIENTE ELÉCTRICA Es el flujo de cargas que se crea cuando se mueven los electrones. En circuitos eléctricos se crea mediante un flujo de electrones libres que le aplican el voltaje y hay un conductor para que éstos se muevan desde el terminal negativo al positivo. Representado por I, unidad de media Amp = # cargas por s. que pasa x un punto de conductor. RESISTENCIA Los materiales a través de los cuales fluye la corriente eléctrica ofrecen diferentes cantidades de oposición al movimiento de electrones. Representado por R, unidad de medida es ohmio.

MEDICIÓN DE LA ELECTRICIDAD CORRIENTE ALTERNA (AC) Es la forma de electricidad en la que la corriente eléctrica cambia de dirección regularmente. CORRIENTE CONTINUA (DC) Se mueve en un flujo constante alrededor del circuito. IMPEDANCIA (Z) Oposición total al flujo de corriente (DC y AC). La resistencia se emplea cuando se trata de voltajes DC. Impedancia es un término general y constituya una resistencia. Unidad de medida = ohmio

RELACIÓN ENTRE LA RESISTENCIA, EL VOLTAJE Y LA CORRIENTE ELÉCTRICA La corriente sólo fluye en unos bucles cerrados llamados “circuitos”. Los “circuitos” deben estar compuestos por materiales de conducción y deben tener fuentes de voltaje. El voltaje hace que fluya la corriente, mientras que la resistencia y la impedancia se oponen a ella. TIERRA a) Puede referir al lugar del terreno. Cuando emplea un aparato eléctrico que tiene un enchufe con 3 clavijas, la 3era. Es la tierra. Los electrones fluirán hacia la tierra y no hacia su cuerpo. b) Punto de referencia o nivel cero voltios. Tierra de referencia.

USO DEL POLÍMETRO Puede ejecutar mediciones de voltajes, resistencias, y otras medidas importantes en la red. Para mediciones de la resistencia Emite un pitido si encuentra una ruta de baja resistencia: Cable categoría 5, terminal de cable cat.5 terminal de cable coaxial, línea telefónica, jacks cat 5, switches, enchufes de pared. Para mediciones de voltaje Debe situar el voltaje en DC cuando mida voltajes DC en Baterías, salidas de suministros eléctricos de computadoras, gneradores DC. Debe situar el voltaje en AC cuando mida V AC, 220V AC.

SEÑALES Y RUIDO EN LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN El término señal hace referencia al voltaje eléctrico, patrón de luz u onda electromagnética modulada que se desea. Modos se crear señal física: Pulsos eléctricos a través de cables de cobre Pulsos de luz a través de ramales de cristal Transmisiones de radio a través de ondas hertzianas Transmisiones vía satélite o láser Pulsos infrarrojos. Datos de red se convierten en pulsos de energía.

COMPARACIÓN ENTRE SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES Señal analógica es una onda electromagnética que cambian gradual y continuamente. Características Ondulación Gráfico de voltaje-tiempo Habitual en la naturaleza Usada en telecomunicaciones desde mas de 100 años atrás. Señal digital cambian de un estado a otro. (0 a 1). Gráficos voltaje-tiempo discretos Típico uso en la tecnología.

COMPARACIÓN ENTRE SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES La señalización digital es el formato más apropiado para transmitir datos. Resulta más económico crear los equipos digitales. Son menos vulnerables a los errores causado por las interferencias. El valor discreto no se ve afectado fácilmente por una pequeña distorsión. Las señales analógicas se pueden multiplexar fácilmente. Se pueden combinar para aumentar el ancho de banda. Son menos vulnerables a los problemas de atenuación (pérdida de señal). Pueden ir mas lejos sin debilitarse demasiado.

REPRESENTACIÓN DE UN BIT EN UN MEDIO FÍSICO El bloque de información básico es un dígito binario, conocido como bit o pulso. Un bit, o un medio eléctrico es una señal eléctrica que puede ser 0 ó 1. Sencillo como 0 voltios para el binario 0, +5 voltios para el binario 1. Con las señales ópticas, el cero binario se codifica como luz de baja intensidad u oscuridad, mientras que el 1 se puede codificar como luz de alta intensidad. Con las señales inalámbricas, el cero binario puede ser un pequeño estallido de onda y el uno binario puede se un estallido mayor de ondas, u otros patrones mas complejos.

PROBLEMAS CON LAS SEÑALES Y LAS COMUNICACIONES Problemas en tipos de cable, señalización (bit) 1. Propagación 2. Atenuación 3. Reflexión 4. Ruido 5. Problemas de cronometraje 6. Colisiones

PROPAGACIÓN DE LA SEÑAL POR LA RED Se trata cuando desde la NIC pone un pulso eléctrico (bit) a viajar por la red desde un host a otro. Se propagará a la velocidad que dependa del material que se haya empleado en el medio. El tiempo que tarda el bit en viajar desde un extremo del medio y volver, se llama tiempo de ida y vuelta. (RTT). El problema es que en ocasiones con la velocidad siempre creciente de transmisión de datos a veces deberá contar con el tiempo que necesita una señal para viajar.

ATENUACIÓN DE LA RED Es la pérdida de fuerza de la señal con la distancia. Significa que una señal de voltaje de un bit pierde amplitud mientras pasa la energía de la señal al cable. Alguna pérdida es inevitable cuando está presente una resistencia eléctrica. La atenuación se dá en las señales ópticas, dependiendo del la longitud de onda, de la fibra. La atenuación se produce en las ondas de radio y con las microondas mientras son absorbidas y esparcidas en la atmósfera.

REFLEXIÓN DE RED La reflexión sucede en las señales eléctricas. Cuando los pulsos de voltaje, o bits, son discontinuos, se puede reflejar algo de energía. Si no se controla, puede interferir dicha energía con los bits posteriores. Los reflejos pueden ocurrir con las señales ópticas. Éstas se reflejan siempre que se encuentran con una discontinuidad en la fibra de vidrio. También sucede a las ondas de radio y a las microondas cuando encuentran diferentes capas en la atmósfera. ** Para evitar el problema se aconseja que la red tenga la impedancia adecuada. Es conveniente tener un terminador (resistencia) en los extremos de las LAN ethernet coaxiales.

RUIDO Es una de las adiciones no deseadas de las señales ópticas o electromágneticas. No existe señal que no tenga ruido. Cada bit recibe señales no deseadas adicionales desde varios orígenes. Demasiado ruido puede corromper el bit.