1

Redes de Datos - 2015Tecnólogo en Telecomunicaciones

Docentes: Gabriel Gómez Sena

ggomez@fing.edu.uy Juan Guida

juantec2003@hotmail.com Pablo García

germanren@gmail.com

2

CaracterísticasHorarios TEORICO:

Jueves de 15:00 a 18:00 LABORATORIOS:

6 clases de laboratorio de aprox 3 horas Sábados de mañana Importante estar al día con el teórico

Aprobación por Parciales 2 parciales 85 puntos en total

3

CaracterísticasPlataforma EVA

http://eva.universidad.edu.uy/course/view.php?id=545

Material en la página del curso Teórico (disponible antes de la clase) Laboratorio

Créditos: 11

Previaturas: Curso de Programación I Ver http://www.bedelias.edu.uy

4

BibliografíaTransparencias y material de laboratorios

Andrew S. Tanenbaum “Computer Networks”, Fourth Edition, Prentice Hall, 2003 También sirve la tercera edición

James F. Kurose, Keith W. Ross “Computer Networking”, Fifth edition, Addison Wesley, 2010

W.R.Stevens, “TCP/IP Illustrated”, Addison Wesley, 1994

5

Aprobación del curso

Teórico Asistencia libre

Laboratorio Máximo: 15 puntos80% de asistenciaAprobación de informes

Parciales(sobre suma de puntos de parciales + laboratorio)

Máximo: 85 puntosSi se aprueba el laboratorio,

>= 60% se exonera Entre 25% y 60% examen escrito <25% se recursa

6

LaboratorioPara cada clase: Instructivo – Información sobre el

contenido del laboratorio. Importante traerlo impreso a la clase de laboratorio

Informe – Formulario en línea (EVA) para realizar individualmente durante el desarrollo del laboratorio

7

LaboratorioAprobación del laboratorio Informe individual en-linea que debe ser

entregado al finalizar la clase

Se requiere un 80% de asistencia

8

ObjetivosAl finalizar, el estudiante será capaz de: Comprender los conceptos fundamentales

de las redes de datos Comprender la necesidad del modelo de

capas, sus objetivos y funciones Describir los principales protocolos de cada

capa, sus características y ámbito de aplicación

Describir y analizar ejemplos de redes usados en la realidad

9

ObjetivosSe jerarquizará la comprensión conceptual de los temas y su aplicación a situaciones de la realidadSe intentará desarrollar la comprensión crítica dando elementos para juzgar en casos concretos la posibilidades de aplicación de diferentes soluciones técnicas evaluando ventajas, problemas de implementación, costos, etc.

10

Guía de la claseRedes de computadoras

Ventajas de las redes

Clasificación de redes

11

IntroducciónSe pasa del viejo concepto de centro de cómputos a sistemas basados en computadoras interconectadas

Viene de la mano de la miniaturización en electrónica

Computadoras + Comunicaciones = redes de computadoras

computadoras autónomas Interconectadas para intercambiar

información

12

Ventajas de las redesCompartir recursos

Aumento de la confiabilidad

Ahorro (PCs versus Mainframes) Modalidad Cliente - Servidor

Escalabilidad

Medio de comunicación

13

Modelo Cliente-Servidor

ProcesoCliente

ProcesoServidor

Pedido

Respuesta

Máquina cliente Máquina servidor

14

Medio de comunicación comunicación interpersonal correo electrónico (e-mail) “telefonía electrónica” (voz sobre IP) reuniones virtuales (video conferencia),

grupos de trabajo dispersos acceso a información remota (www y

ftp) acceso a computadoras remotas (telnet,

ssh, escritorio remoto) entretenimiento interactivo ………

15

Clasificación de las redesSegún la tecnología de transmisión: redes por difusión (broadcast networks)

las estaciones comparten un canal (Ej. Ethernet)

redes punto a punto enlaces entre equipos (Ej. Conexión por

módem)

16

Red de acceso y núcleo de red

Red de acceso Diferentes formas de lograr acceso a la red

Redes de área local (LAN) (Ethernet, WiFi) ADSL Celular 4G, 3G, 2G (LTE, EDGE, GPRS) WiMAX Cable Modems, HFC Fibra óptica, FTTH

Núcleo de red (Core) Corazón de la red conectividad global Altas velocidades

17

Redes de Área Local (LAN)Tamaño limitado peor caso de tiempo de transmisión acotado administración simplificada

Transmisión por difusión velocidades de 10..100 Mbps, 1 GBps, 10 GBps demoras muy bajas (decenas de

microsegundos) baja tasa de errores

Topologías propias bus (IEEE 802.3 ethernet) anillo (IEEE 802.5 token ring)

18

(entre paréntesis)1 kilo son 1000 o 1024 ?

A nivel de capacidades de memoria: 1 kilo byte son 1024 bytes

A nivel de velocidades de transmisión: 1 kilo bit/segundo (o 1 kbps) son 1000

bits por segundo

19

Topologías LAN

Anillo (ring)

Bus

20

Núcleo de la redRedes de Área Amplia (WAN)

Conectividad global

Componentes: máquinas que corren aplicaciones

(hosts) subred de comunicaciones (subnet) líneas de transmisión (enlaces punto a

punto, circuitos, canales, troncales) enrutadores (routers, conmutadores,

switches)

21

Esquema de WAN

enrutador

subrred

host

LAN

núcleo de red red de acceso

WiFI

Cable Módem Celular

22

Redes WANPrincipios de funcionamiento: En general usan conmutación de:

Paquetes: packet-switching, store-and-forward) Celdas: paquetes pequeños, de igual tamaño

En general son áreas o zonas interconectadas con enlaces

Eventualmente utilizan múltiples topologías

Interconexión de redes (Interredes) Ejemplo típico: Internet

23

Conmutación de paquetes

A B

•Se almacena el paquete•Se toman decisiones•Se reenvía el paquete

• Eventualmente los paquetes pueden tomar diferentes caminos

•Se almacena el paquete•Se toman decisiones•Se reenvía el paquete

•Se almacena el paquete•Se toman decisiones•Se reenvía el paquete

24

Clasificación de las redesClasificación por tamaño, alcance o ámbito

Según el tamaño PAN (Personal Area Network) LAN (Local) WLAN (Wireless Local) CAN (Campus) MAN (Metropolitana) WAN (Wide)

25

TecnologíasCables de par de cobre

Cables coaxiales

Fibra óptica

Enlaces de radio

Redes inalámbricas

…

26

Guía de la claseArquitectura de redes

Modelo de capas

Pila de protocolos

Aspectos de diseño

Interfaces, capas, servicios, primitivas

Clasificación de servicios

Calidad de servicio

27

Arquitectura de redesModelo de capas para el diseño y análisis

Organización por capas cada capa realiza un conjunto bien

definido de funciones que ofrece como servicios a las capas superiores

28

Ejemplo: diálogo real

Filósofo inglés

Traductor inglés-alemán

Secretaria

Traductor francés- alemán

Secretaria

Filósofo francés

Idea!

Texto en inglés

Texto en alemán

Fax, mail, etc

Texto en alemán

Texto en francés

Comparto!

29

Ejemplo: diálogo virtual

Idea

Texto en alemán

Secuencia de palabras

Filósofo inglés

Traductor inglés-alemán

Secretaria

Traductor francés- alemán

Secretaria

Filósofo francés

30

Arquitectura de redes

31

Modelo de capasEntidades Elementos activos en las capas

hay entidades de software (procesos) o de hardware (chips inteligentes)

Las entidades de la capa N ofrecen servicios que son usados por la capa N+1

Parejas de entidades Entidades de la misma capa en

máquinas diferentes

32

Modelo de capasProtocolos horizontales las parejas de entidades se comunican

mediante protocolos específicos de la capa

Transferencia vertical de la información el flujo real de información es vertical por debajo de la capa 1 está el medio

físico por encima de todo está el usuario

33

Modelo de capasRelación entre capas, servicios y protocolos

34

Modelo de capasArquitectura de red un conjunto de capas y protocolos

Pila de protocolos (stack de protocolos) el conjunto de protocolos utilizados en

una arquitectura de red

35

Pila de protocolos

36

Aspectos de diseñoDireccionamiento identificar y seleccionar máquinas identificar y seleccionar procesos en las

máquinas

Reglas de la transferencia de datos modalidades simplex, half-duplex, full-

duplex prioridades

37

Aspectos de diseñoControl de errores detección de errores corrección de errores secuenciamiento de los mensajes

Control de flujo transmisor rápido hacia receptor lento

38

Aspectos de diseñoControl del tamaño de los mensajes desensamblado y reensamblado de

mensajes largos optimización del uso del canal

(agrupamiento de mensajes cortos)

Administración de las conexiones multiplexación por economía demultiplexación por eficiencia

39

Interfaces y ServiciosInterfaces entre capas

mecanismo de comunicación entre capas aislamiento de los detalles de

implementación minimización del volumen de información de

control entre capas

Puntos de acceso a los servicios cada capa ofrece estos puntos para acceder

a sus servicios (Service Access Point) cada SAP está identificado por una dirección

40

Clasificación de los servicios

Servicios orientados a conexión

Servicios no orientados a conexión

Serviciosconfiables

Servicios no confiables

41

Servicios Orientados a Conexión (Connection Oriented, CO)

Hay tres fases de la comunicación se establece conexión se usa la conexión se libera la conexión

No necesariamente hay garantía de orden de la información

No necesariamente todos los paquetes recorren el mismo camino

42

Servicios No Orientados a Conexión (Connection Less, CL)

No se requiere trámite previo para enviar información cada mensaje porta toda la información

de direccionamiento

No hay garantía de orden de la información

No necesariamente todos los paquetes recorren el mismo camino

43

Calidad de ServicioDiferentes niveles, por ejemplo en cuanto confiabilidad (pérdida de información, retardo, variación de retardo)

En general, mayor confiabilidad lleva a mayores demoras

44

todas las combinaciones son en principio posibles aunque hay algunas más razonables

Combinaciones posibles

Confiable No confiable

Orientado a conexión X X

No orientado a conexión X X

45

Primitivas de servicioUn servicio se especifica formalmente mediante un conjunto de primitivas

Las primitivas son las operaciones disponibles para el usuario del servicio

Son indicaciones para que el servicio haga algo o para que avise si la entidad par hace algo

46

Primitivas de servicioPrimitiva SignificadoSolicitud request una entidad desea que el servicio realice alguna actividad

Indicación indication una entidad es informada de algún evento

Respuesta response una entidad desea responder a un eventoConfirmación confirm la respuesta a una solicitud anterior ha llegado

47

TerminologíaCapas

Servicios

Primitivas

Protocolos

Entidades

Entidades pares

Interfaces