UNIDAD VI

Dispositivos de comunicacin INCLUDEPICTURE "https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQfW45TsPAz3HXlPQjsz-r70fWWuIVFUlk7mYjOFkKAXFqg0o5x0A" \* MERGEFORMATINET

Componentes Activos.

Los componentes activos son aquellos que son capaces de excitar los circuitos o de realizar ganancias o control del mismo. Fundamentalmente son los generadores elctricos y ciertos componentes semiconductores. Estos ltimos, en general, tienen un comportamiento no lineal, esto es, la relacin entre la tensin aplicada y la corriente demandada no es lineal.

Los componentes activos semiconductores derivan del diodo de Fleming y del triodo de Lee de Forest. En una primera generacin aparecieron las vlvulas que permitieron el desarrollo de aparatos electrnicos como la radio o la televisin. Posteriormente, en una segunda generacin, apareceran los semiconductores que ms tarde daran paso a los circuitos integrados (tercera generacin) cuya mxima expresin se encuentra en los circuitos programables (microprocesador y microcontrolador) que pueden ser considerados como componentes, aunque en realidad sean circuitos que llevan integrados millones de componentes.

En la actualidad existe un nmero elevado de componentes activos, siendo usual, que un sistema electrnico se disee a partir de uno o varios componentes activos cuyas caractersticas lo condicionar. Esto no sucede con los componentes pasivos.

Dispositivo de comunicacin

La idea de un dispositivo de comunicacin es amplia ya que casi cualquier objeto puede ser utilizado para la comunicacin. Para nuestros propsitos, un dispositivo decomunicacin es cualquier cosa que se pueda utilizarse para transmitir un mensaje de una persona a otra. Ha habido muchos dispositivos de este tipo en el transcurso de la historia humana.El modem.

Si dispone de una computadora, est en posibilidad de establecer un medio de comunicacin entre su PC (computadora) y cualquier otro sistema de cmputo remoto del mundo.

SwitchEl propsito del switch es concentrar la conectividad, haciendo que la transmisin de datos sea ms eficiente.

NICEs el elemento fundamental en la composicin de la parte fsica de una red de rea local. Es una interface hardware entre el sistema informtico y el medio de transmisin fsico por el que setransporta la informacin de un lugar a otro.

RouterElrouteroenrutadores undispositivo muy parecido fsicamente a unhubo unswitch, pero con la diferencia que es capaz de poner en contacto con otros ordenadores aunque estn en diferentes redes.

Hilo conductorFormado por un hilo conductor central, protegido de las corrientes elctricas externas por una malla de cobre. Econmico y puede alcanzar velocidades de transmisin media.

Mdems ADSLADSLson las siglas deAsymmetric Digital Subscriber Line("Lnea de Abonado DigitalAsimtrica"). Consiste en una lneadigitalde alta velocidad, apoyada en el par trenzado de cobre que lleva la lnea telefnicaconvencional o lnea de abonado.

TransceiverCambia el medio de Tx por el cual viaja la Seal Muy usado en la unin de diferentes Topologas.

HUBLo que se Recibe por una puerta se enva por todas las otras (Broadcast)

Puerto telefnico

El precursor del puerto Ethernet fue el puerto telefnico o puerto de mdem, que es un dispositivo que permite a la computadora comunicarse por medio6.1 Caractersticas funcionales (Solicitar tarea a los alumnos)Caractersticas funcionales de los dispositivos de comunicacin

El propsito principal de los medios de comunicacin es, precisamente, comunicar, pero segn su tipo de ideologa pueden especializarse en; informar, educar, transmitir, entretener, formar opinin, ensear, controlar, etc.

Las caractersticas positivas de los medios de comunicacin residen en que posibilitan que amplios contenidos de informacin lleguen a extendidos lugares del planeta en forma inmediata. Los medios de comunicacin, de igual manera, hacen posible que muchas relaciones personales se mantengan unidas o, por lo menos, no desaparezcan por completo.

Las caractersticas negativas recaen en la manipulacin de la informacin y el uso de la misma para intereses propios de un grupo especfico. En muchos casos, tiende a formar estereotipos, seguidos por muchas personas gracias al alcance que adquiere el mensaje en su difusin (como sucede al generalizar personas o grupos).6.2 Interfaces

Interfaces de los dispositivos de comunicacinLa interfaz es un dispositivo de tipo informtico que permite comunicar dos sistemas que no hablan el mismo lenguaje: por ejemplo, un canal de comunicacin que transporte datos de tipo analgico y un terminal que procese datos de tipo digital, como puede ser el ordenador.-Hardware-SoftwareLa interfaz de usuario es el medio con que el usuario puede comunicarse con una mquina, un equipo o una computadora, y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo.Existen diferentes tipos de interfaz de usuario, entre ellas estn:Interfaces alfanumricas: son las que solo presentan texto.Interfaces grficas de usuario: son las que permiten comunicarse con el ordenador de una forma muy rpida e intuitiva representando grficamente los elementos de control y medida.Interfaces tctiles: son las que representan grficamente un "panel de control" en una pantalla sensible que permite interactuar con el dedo de forma similar a si se accionara un control fsico.Las interfaces de comunicacinLas interfaces de comunicacin son cables y dispositivos mediante los cuales la Unidad Central se comunica con sus perifricos a travs del enlace de sus respectivos puertos. Distinguimos:

* Puertos de serie: esta interfaz recibe este nombre debido a la transmisin de datos en serie, o utilizar un nico medio de comunicacin para transmitir datos, algo un poco.* Cables y Conectores: el uso ms frecuente conector de interfaz, 9 o 25 pines (DB-9 y DB-25). En impresoras, la conexin es una mujer, mientras que en los cables, los conectores son los de tipo machista, tenga en cuenta que este cable slo puede ser de otras disposiciones en el formato de su conector.* Puerto paralelo: el interfaz de puerto paralelo Centronics es el ms utilizado para conectar impresoras y ordenadores debido a su alta velocidad y facilidad de configuracin, sin embargo, la distancia del equipo no deber exceder de 3 (m de distancia) hay riesgo de prdida de datos debido a la resistencia elctrica ofrece la comunicacin por cable.* Red de puertos: algunas impresoras han sido desarrolladas para incluir una estacin en la red. Para ello, cuenta con un adaptador de red interna que, en general, como el uso del puerto de comunicacin, el conector modular de ocho carriles, o popularmente conocida como la conexin RJ-45.6.3 Protocolos y estndares

DEFINICIN:En el campo de las telecomunicaciones, un protocolo de comunicaciones es el conjunto de reglas normalizadas para la representacin, sealizacin, autenticacin y deteccin de errores necesario para enviar informacin a travs de un canal de comunicacin. Un ejemplo de un protocolo de comunicaciones simple adaptado a la comunicacin por voz es el caso de un locutor de radio hablando a sus radioyentes.

Los protocolos de comunicacin para la comunicacin digital por redes de computadoras tienen caractersticas destinadas a asegurar un intercambio de datos fiable a travs de un canal de comunicacin imperfecto. Los protocolos de comunicacin siguen ciertas reglas para que el sistema funcione apropiadamente

Sintaxis: se especifica como son y cmo se construyen.

Semntica: que significa cada comando o respuesta del protocolo respecto a sus parmetros/datos.

Procedimientos de uso de esos mensajes: es lo que hay que programar realmente (los errores, como tratarlos).

Funcin De Un Protocolo

Cuando se realiza un intercambio de datos entre computadores, terminales y/u otros dispositivos se requieren las siguientes tareas: (similitud de conversacin entre un profesor y un alumno)

1. El sistema fuente de informacin debe activar el camino directo de datos o bien proporcionar a la red de comunicacin la identificacin del sistema destino deseado. (....Seor Juan M.,...)2. El sistema fuente debe asegurarse de que el destino est preparado para recibir los datos. (....Seor Juan M., mreme...)

3. La aplicacin de transferencia de fichero en el origen debe asegurarse de que el programa gestor en el destino esta preparado para aceptar y almacenar el fichero para el usuario determinado. (....Seor Juan M., mreme..., Don Jos le estoy escuchando....)

4. Si los formatos de los ficheros son incompatibles uno de los sistemas deber realizar una operacin de adecuacin. (....Seor Juan M., mreme..., Don Jos le estoy escuchando.... perdone pero tengo que acercarme para escucharle mejor).Para la comunicacin entre dos entidades situadas en sistemas diferentes (entidad es cualquier cosa capaz de enviar y recibir informacin. Sistema es un objeto fsico que contiene una o ms entidades), es necesario la definicin y utilizacin de un protocolo. Los protocolos se pueden definir como el conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre dos entidades.Los puntos que define o caracteriza un protocolo son:

La sintaxis: Incluye aspectos como el formato de datos y niveles de seal.La semntica: Incluye informacin de control para la coordinacin y manejo de errores.La temporizacin: Incluye la sincronizacin de velocidades y la secuenciacin.Para conseguir un alto grado de cooperacin entre los computadores, en lugar de implementar toda la lgica de comunicacin en un nico mdulo, dicha tarea se divide en subtareas, cada una de las cuales se realiza por separado. Esta estructura se denomina arquitectura de protocolos.

Los protocolos pueden ser:

Directo. Los datos e informacin de control pasan directamente entre las entidades sin intervencin de un agente activo.

Indirecto. Las dos entidades no se pueden comunicar directamente sino a travs de una red conmutada o de una interconexin de redes.

Monoltico. El protocolo no est estructurado en capas. El paquete debe incluir toda la lgica del protocolo.

Estructurado. El protocolo posee una estructura jerrquica, en capas. Entidades de nivel inferior ofrecen servicio a entidades de nivel superior. A todo el conjunto de hardware y software, se le denomina arquitectura.

Simtrico. La comunicacin se realiza entre unidades paritarias.

Asimtrico. Las entidades que se conectan no son paritarias. Por ejemplo un proceso cliente y otro servidor, o para simplificar al mximo la lgica de una de las dos entidades, de forma que una asuma la operacin (Por ejemplo en HDCL).

Estndares. El protocolo es extensivo a todas las fuentes y receptores de informacin.

No estndares. Protocolo particular. Se utiliza para situaciones de comunicacin muy especficas.

ESTANDARES.Es la que se encarga de las conexiones globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al medio fsico como a la forma en la que se transmite la informacin.Sus principales funciones se pueden resumir como: Definir el medio o medios fsicos por los que va a viajar la comunicacin.

Definir las caractersticas materiales (componentes y conectores mecnicos) y elctricas (niveles de tensin) que se van a usar en la transmisin de los datos por los medios fsicos.Definir las caractersticas funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberacin del enlace fsico).Transmitir el flujo de bits a travs del medio.Manejar las seales elctricas del medio de transmisin, polos en unenchufe, etc.

Garantizar la conexin (aunque no la fiabilidad de dicha conexin)

FISICO : Este es el nivel de lo que llamamos llnamente hardware. Define las caractersticas fsicas de la red, como las conexiones, niveles de voltaje, cableado, etc. Como habrs supuesto, podemos incluir en esta capa la fibra ptica, el par trenzado, cable cruzados, etc.

ENLACE DE DATOS Esta capa se ocupa del direccionamiento fsico, de la topologa de la red, del acceso al medio, de la deteccin de errores, de la distribucin ordenada de tramas y del control del flujo. | Ethernet, Token Ring tarjeta de red, hub, bridge, switch, servidores.APLICACIONES: Tambin llamada capa de enlaces de datos. En esta capa, el protocolo fsico adecuado es asignado a los datos. Se asigna el tipo de red y la secuencia de paquetes utilizada. |

RED Se encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o ms redes. Las unidades de informacin se denominan paquetes, y se pueden clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.En este nivel se realiza el direccionamiento lgico y la determinacin de la ruta de los datos hasta su receptor final. APLICACIN: Esta capa determina la forma en que sern mandados los datos al dispositivo receptor. Aqu se manejan los protocolos de enrutamiento y el manejo de direcciones IP. En esta capa hablamos de IP, IPX, X.25, etc. TRANSPORTE Capa encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran dentro del paquete) de la mquina origen a la de destino, independizndolo del tipo de red fsica que se est utilizando. TCP, UDP. TCP/IPTCP/IP se ha convertido en el estndar de-facto para la conexin en red corporativa. Las redes TCP/IP son ampliamente escalables, para lo que TCP/IP puede utilizarse tanto para redes pequeas como grandes.Esta capa mantiene el control de flujo de datos, y provee de verificacin de errores y recuperacin de datos entre dispositivos. Control de flujo significa que la capa de transporte vigila si los datos vienen de ms de una aplicacin e integra cada uno de los datos de aplicacin en un solo flujo dentro de la red fsica.

SESION Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que estn transmitiendo datos de cualquier ndole.

Esta capa establece, mantiene y termina las comunicaciones que se forman entre dispositivos. Se pueden poner como ejemplo, las sesiones SQL, RPC, NetBIOS, etc.

PRESENTACION El objetivo es encargarse de la representacin de la informacin, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible.

Esta capa es la primera en trabajar ms el contenido de la comunicacin que el cmo se establece la misma. En ella se tratan aspectos tales como la semntica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas.Esta capa tambin permite cifrar los datos y comprimirlos. Por lo tanto, podra decirse que esta capa acta como un traductor.Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las dems capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, comocorreo electrnico(Post Office ProtocolySMTP), gestores de bases de datos yservidor de ficheros(FTP), por UDP pueden viajar (DNSyRouting InformationProtocol) | SMTP, FTP, HTTP.APLICACIN: Esta es la capa que interacta con el sistema operativo o aplicacin cuando el usuario decide transferir archivos, leer mensajes, o realizar otras actividades de red. Por ello, en esta capa se incluyen tecnologas tales como http, DNS, SMTP, SSH, Telnet, etc.6.4 Mecanismos de deteccin y correccin de erroresLas redes deben ser capaces de transferir datos de un dispositivo a otro con total exactitud, si los datos recibidos no son idnticos a los emitidos, el sistema de comunicacin es intil. Sin embargo, siempre que se transmiten de un origen a un destino, se pueden corromper por el camino. Los sistemas de comunicacin deben tener mecanismos para detectar y corregir errores que alteren los datos recibidos debido a mltiples factores de la transmisin.

Tipos de errores.Interferencias, calor, magnetismo, etc, influyen en una seal electromagntica, esos factores pueden alterar la forma o temporalidad de una seal. Si la seal transporta datos digitales, los cambios pueden modificar el significado de los datos. Los errores posibles son:

Error de bitnicamente un bit de una unidad de datos determinada cambia de 1 a 0 o viceversa. Un error de bit altera el significado del dato. Son el tipo de error menos probable en una transmisin de datos serie, puesto que el intervalo de bit es muy breve (1/frecuencia) el ruido tiene que tener una duracin muy breve. Sin embargo si puede ocurrir en una transmisin paralela, en que un cable puede sufrir una perturbacin y alterar un bit de cada byte.

Error de rfaga.El error de rfaga significa que dos o ms bits de la unidad de datos han cambiado. Los errores de rfaga no significan necesariamente que los errores se produzcan en bits consecutivos. La longitud de la rfaga se mide desde el primero hasta el ltimo bit correcto, algunos bits intermedios pueden estar bien.Los errores de rfaga es ms probable en transmisiones serie, donde la duracin del ruido es normalmente mayor que la duracin de un bit, por lo que afectara a un conjunto de bits. El nmero de bits afectados depende de la tasa de datos y de la duracin del ruidoDeteccin de errores

Tcnicas para detectar los errores producidos en la transmisin:Redundancia.

La redundancia consiste en enviar dos veces cada unidad de datos, de forma que el dispositivo receptor puede hacer una comparacin bit a bit entre ambos datos y detectar si ha habido errores, para corregirlos con el mecanismo apropiado. Esta tcnica es muy exacta pero enlentece la transmisin.

En las comunicaciones de datos se usan cuatro tipos de comprobacin de redundancia: verificacin de redundancia vertical (VRC, Vertical Redundancia Check) conocida como verificacin de paridad, verificacin de redundancia longitudinal (LRC longitudinal Redundancy Check), verificacin de redundancia cclica (CRC Cyclic Redundandy Check) y suma de comprobacin (Checasen). Las tres primeras se implementan habitualmente en el nivel fsico para que pueda usarlo en nivel de enlace de datos, mientras que la suma de comprobacin se usa en los niveles ms altos.

Verificacin de redundancia vertical VRC

Se basa en aadir un bit de redundancia, denominado bit de paridad, al final de cada unidad de datos, de forma que el nmero total de unos en la unidad (incluyendo el bit de paridad) sea par, o impar en el caso de la verificacin de paridad impar.Esta tcnica permite reconocer un error de un nico bit, y tambin de rfaga siempre que el nmero total de bits cambiados sea impar. La funcin de paridad (par o impar) suma el dato y devuelve la cantidad de unos que tiene el dato, comparando la paridad real (par o impar) con la esperada (par o impar).

Verificacin de redundancia longitudinal LRC

En esta tcnica, los bloques de bits se organizan en forma de tabla (filas y columnas), a continuacin se calcula un bit de paridad para cada columna y se crea una nueva fila de bits, que sern los bits de paridad de todo el bloque, a continuacin se aaden los bits de paridad al dato y se envan al receptor.

Tpicamente los datos se agrupa en unidades de mltiplos de 8 -1 byte- (8, 16,24,32 bits) la funcin coloca los octetos uno debajo de otro y calcula la paridad de los bits primeros, de los segundos, etc., generando otro octeto cuyo primer bit es el de paridad de todos los primeros bits, etc.

Verificacin de redundancia cclica CRC

La tcnica CRC se basa en la divisin binaria. En esta tcnica, se aaden bits redundantes en la unidad de datos de forma que los todo el conjunto sea divisible exactamente por un nmero binario determinado, en el destino los datos recibidos son divididos por ese mismo nmero, si en ese caso no hay resto de la operacin, el dato es aceptado, si apareciera un resto de la divisin, el dato se entendera que se ha corrompido y se rechazar.

En primer lugar se aade una tira de n ceros, siendo n el nmero inmediatamente menor al nmero de bits del divisor predefinido (que tiene n+1 bits), el segundo paso es dividir la nueva unidad de datos por el divisor predefinido usando un proceso de divisin binaria, el resto que quedara sera los bits de CRC a aadir, el tercer paso es sustituir los n bits aadidos en el paso primero por los n bits del resto de la operacin del segundo paso, el dato final ser divisible exactamente por el divisor predefinido.

Correccin de erroresLa correccin del error se puede conseguir de dos formas, en la primera, cuando se descubre un error el receptor puede pedir al emisor que retransmita toda la unidad de datos, con la segunda, el receptor puede usar un cdigo de correccin de errores que corrija automticamente determinados errores.

Correccin de errores de un nico bitEl concepto de la correccin de errores se puede comprender con el caso ms sencillo: el error de un nico bit. Un error de un bit supone que un bit ha cambiado de un 0 a un 1 o de un 1 a un 0, para corregir el error, el receptor slo tiene que invertir el valor del bit alterado, sin embargo, para hacer eso, el receptor debe saber en qu bit est el error, por lo que el secreto de la correccin de errores es localizar el bit o bits invlidos.

Para calcularel nmero de bits de redundancia r necesarios para corregir un nmero de bits de datos m, es necesario encontrar una relacin entre m y r.

Si a m de datos bits se le aaden r bits de redundancia, la unidad transmitida es m+r, los bits de redundancia r deben ser capaces de indicar todas las posibilidades de error de 1 bit posibles, incluyendo el no error, que en m+r bits es de m+r+1 posibilidades (no error, error en bit0, error en bit 1, etc), por ello r debe ser capaz de indicar todas esos estados. Dado que los r bits pueden representar 2r estados, entonces r debe ser tal que 2r m + r + 1.Cdigo Hamming

El cdigo Hamming se puede aplicar a unidades de datos de cualquier longitud y usa la relacin de bits de datos y de redundancia. En el cdigo cada bit r es el bit de VRC (redundancia vertical) para una combinacin de bits de datos. Por ejemplo, un dato de 7 bits necesita 4 bits de redundancia, los colocaremos en las posiciones 1, 2, 4 y 8.

Deteccin y correccin.El receptor recibe la transmisin, toma los datos y re calcula cuatro nuevos VRC usando el mismo conjunto de bits usados en el clculo en el emisor, a continuacin re ensambla los nuevos valores de paridad siguiendo el orden de la posicin (r8, r4, r2, r1) la cifra resultante indica si ha habido error y en qu bit se ha producido. Si el resultado es 0000 no ha habido error, cualquier otro resultado indica error y bit errneo. Una vez identificado el bit errneo, el receptor puede cambiar el valor de ese bit para corregir el error.

Correccin de errores de rfaga.

Se puede disear un cdigo Hamming para corregir errores de rfaga de una cierta longitud, sin embargo el nmero de bits de redundancia necesarios es muy elevado, porque los errores pueden ser de tantos bits pero pueden estar en cualquiera de los bits de la cadena transmitida.