UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL ESTADO DE MÉXICO CENTRO UNIVERSITARIO UAEM VALLE DE MÉXICO INGENIERÍA EN COMPUTACIÓN UNIDAD DE APRENDIZAJE: MODELOS DE REDES UNIDAD DE COMPETENCIA: UNIDAD I. CONOCER DIFERENTES TIPOS DE REDES EN EL AMBIENTE COMPUTACIONAL. ELABORÓ: M. EN A. GERARDO RIVERO VIGIL AGOSTO 2015

Objetivo Conocer a la perfección cada uno de los elementos que integra una red de cómputo para poder solucionar problemas relacionado a cualquier tipo de red.

Contenido Concepto de una red de área local Componentes de una red Modelo cliente-servidor Tipos de transmisión Modos de transmisión Señales analógicas Señales digitales Distorsión de bits Cancelación de ruido EMI/RFI Codificación Modulación Técnicas de Modulación Medios de transmisión y cableado estructurado Organizaciones normativas Par trenzado blindado Par trenzado sin blindar Cable coaxial Fibra óptica Especificaciones Cable de conexión directa Cable de interconexión Cable de consola Conectores 10Base-T Panel de parcheo

Concepto de red de área local Una red de área local (LAN) consiste de varias computadoras y periféricos unidos por un cable en una área limitada, como un departamento de una compañía o en un mismo edificio. La red permite a los usuarios compartir recursos como archivos e impresoras, y usar aplicaciones interactivas como una agenda o correo electrónico.

Componentes de una red Componente Descripción Servidor Ejecuta el sistema operativo de red (Windows NT, 2000, UNIX, etc.) y proporciona el acceso a las aplicaciones a los clientes de red. Clientes de red Equipos con sistemas operativos diversos (DOS, Windows, UNIX, etc.) que utilizan algún protocolo especifico o emuladores de terminal, para aprovechar las aplicaciones ejecutadas en el servidor.

Componentes de una red Componente Descripción Tarjeta de red (NIC) Dispositivo de hardware instalado y configurado en los clientes para acceder a los servicios de red Cableado El sistema de la red esta constituido por el cable utilizado para conectar entre si el servidor y las estaciones de trabajo.

Modelo cliente-servidor Windows 95, Windows NT, WinCE, Windows 3.1, Mac, UNIX SQL Server, Oracle, Notes, VSAM, etc. Web Internet Explorer, Netscape IBM Mainframe AS/400 UNIX Windows NT Server

Bits, baudios y bytes Bit (binary digit ) Es la unidad de información más pequeña que maneja un procesador. El bit puede tener solo un valor 0 o 1. Byte - Un byte esta compuesto de 8 bits consecutivos. Baudio - Es el número de elementos de señalización que ocurren en un segundo.

Tipos de transmisión Simple: Transmisión va en un solo sentido. Semi-Duplex: Transmisión puede ser en los dos sentidos, pero no simultáneamente. Full-Duplex: Transmisión en ambos sentidos de forma simultánea. Trans. Simple Un solo sentido Emisor Receptor Trans. Semi-duplex Transmisión no simultanea Emisor/Receptor Emisor/Receptor Trans. Full-duplex Transmisión simultanea Emisor/Receptor Emisor/Receptor

Modos de transmisión Asíncrona. Transmisión de datos en la que cada carácter es una unidad auto contenida con sus propios bits de comienzo y final, y los intervalos entre caracteres pueden no ser uniformes. Los Protocolos Asíncronos son Kermit, XModem, Ymodem y ZModem. Transmisión asíncrona

Modos de transmisión Síncrona. Se utilizan canales separados de reloj, o bien, códigos auto síncronos. En éstos se suprimen señales intermitentes de arranque/parada. Se envían códigos desde la estación transmisora hacia la receptora para establecer sincronización, y luego se transmiten los datos en flujos continuos. Transmisión síncrona

Señales Analógicas Las señales analógicas tienen un valor que varía continuamente en función del tiempo A = Amplitud o valor máximo de la onda T = Periodo (tiempo para completar un ciclo F = Frecuencia (ciclos por segundo) = 1/T

Señales Digitales Las señales digitales tienen una amplitud fija, aunque el ancho de sus pulsos, T y frecuencia se pueden modificar. A = Amplitud (altura de los pulsos) T = Periodo F = Frecuencia (ciclos por segundo) = 1/T

Las redes emplean señales digitales Un bit, en un medio eléctrico, es la señal eléctrica que corresponde al 0 o 1 binarios. Una forma sencilla de representar un bit es 0 volts para el 0 binario y +5 volts para el 1 binario. Los bits deben llegar sin distorsión al destino para ser interpretados correctamente. ¿Cuales son las situaciones que distorsionan un bit?

Los Bits son distorsionados por... Propagación Atenuación Reflexión Ruido Problema de Temporización Colisiones

Ejemplo de distorsión por EMI/RFI Una computadora envía una señal digital. En el camino se encuentra con Ruido EMI. Las señales digitales y el Ruido EMI se combinan distorsionando la señal.

Cancelando el Ruido EMI/RFI en un cable UTP Cat 5 En cada par un hilo envía datos y el otro recibe. Cuando la corriente eléctrica fluye a través de un cable, crea un pequeño campo magnético circular a su alrededor.

Efecto de cancelación La cancelación es la técnica más empleada para proteger los cables de las interferencias Si dos cables de un circuito eléctrico semejante se colocan muy cerca, sus campos magnéticos son exactamente opuestos. Así, los dos campos magnéticos se cancelan entre sí. Si los cables se trenzan, se puede aumentar este efecto de cancelación.

Conversión Analógica-Digital t = 0, V = 4 t = 1, V = 3 t = 2, V = 1 t = 3, V = 4 t = 4, V = 7 t = 5, V = 4 V= 0, C = 000 V = 1, C = 001 V = 2, C = 010 V = 3, C = 011 V = 4, C = 100 V = 5, C = 101 V = 6, C = 110 V = 7, C = 111

Codificación Codificación significa convertir los 1 y los 0 en algo real y físico, tal como: Un impulso eléctrico en un cable Un impulso luminoso en una fibra óptica Un impulso de ondas electromagnéticas en el espacio. Dos métodos para lograr esto son: Manchester NRZ (non-return to zero).

Codificación..

Modulación Es la operación mediante la cual ciertas características de una onda denominada portadora, se modifican en función de una señal moduladora, que contiene información a efecto de ser transmitida. La modulación es necesaria cuando las señales digitales producidas por las computadoras, deben transmitirse por redes de comunicaciones de características analógicas.

Técnicas de Modulación Señal modulada portadora señal Amplitud Modulada Técnica de transmisión que combina los datos en una onda portadora, variando la amplitud de ésta. Esta técnica no se usa por los modems debido a las características de las líneas telefónicas.

Técnicas de Modulación.. Portadora para 1 Señal modulada Valor Frecuencia 1200 Hz 1 800 Hz Portadora para 0 señal Frecuencia Modulada Técnica de transmisión de comunicaciones que modula una señal de datos en una frecuencia portadora fija, modificando (modulando) la frecuencia portadora. Esta técnica se usa en módems asíncronos operando hasta 1200 bps.

Técnicas de Modulación.... Valor tribit Cambio de fase 001 0o 000 45o 010 90o 011 135o 111 180o 110 225o 100 270o 101 315o Señal modulada portadora Señal Modulación de Fase Este método transmite información binaria de acuerdo con el ángulo de fase de la señal portadora.

Medios de Transmisión y Cableado Estructurado

Medios de Transmisión Par trenzado blindado- 2 pares de 150 ohm. Par trenzado no blindado- 4 pares de 100 ohm Cable de Fibra Óptica- 2 fibras Cable Coaxial - 50 ohms

Organizaciones normativas Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). Underwriters Laboratories (UL). Asociación de Industrias Electrónicas (EIA). Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA).

Cable de Par Trenzado Blindado Velocidad - 10 ó 100 Mbps Costo por nodo - moderadamente caro Tamaño de los medios y del conector - Mediano a grande Longitud máxima del cable - 100 m

Cable de par trenzado sin blindar Velocidad - 10 ó 100 Mbps Costo por nodo - económico Tamaño de los medios y del conector - pequeño Longitud máxima del cable - 100 m

Cable coaxial Velocidad - 10 ó 100 Mbps Costo por nodo - económico Tamaño de los medios y del conector - Mediano Longitud máxima del cable - 500 m

Fibra Óptica Velocidad - 10, 100 ó 1000 Mbps. Costo por nodo - caro. Tamaño de los medios y del conector - pequeño. Longitud máxima del cable - 2 km. (multimodo), 3 km. (monomodo). Señal vía leds (multimodo), láser (monomodo).

Especificaciones

Cable de conexión directa Usado para conexión: host-hub hub-patchpanel

Cable de interconexión Usado para conexión: host-host hub-hub switch-switch

Cable de consola (rollover) Usado para: Configuración de ruteadores Configuración de switch

Conectores en redes 10BASE-T Par trenzado Cat 5 Terminación RJ-45 Dispositivo de Capa 1 Transmite bits

Panel de parcheo (Patch Panel) Grupos de Rj-45 (12, 24, 48) PUERTOS Normalmente están montados en un rack. Las partes delanteras son jacks RJ-45. Las partes traseras son bloques de punción 110 que proporcionan conectividad o vías conductoras. Dispositivo de capa 1.

Referencias CRAIG ZACKER. Redes, McGraw-Hill JESÚS SÁNCHEZ ALLENDE/JOAQUÍN LÓPEZ LÉRIDA. REDES, McGraw-Hill https://www.netacad.com/

Guion Explicativo El presente material abarca la Unidad I de la Unidad de Aprendizaje de Modelos de Redes, misma que es impartida en el séptimo semestre de la carrera de Ingeniería en Computación. El material ayudará al estudiante a conocer e identificar los elementos que integran una red de computadoras como son los dispositivos de comunicación y algunas organizaciones normativas de dichos elementos así como conocer la utilización de algunas configuraciones de cableado UTP categoría 5.