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UNNERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

Iz tapalapa

Proyecto Terminal

Investlgaclbn blbllogrMa oomo apoyo al ourso de Tmnsrnlsh de Dabs

Alumna: Gloria Luz Escribano SBnchez Mat. : 86220004 Asesor : Profr. Ricardo Marcelln J.

1

REDES DE COMPUTADORAS

I

Flaura 1.1 Red de computadoras

1.2 Necesidad del usa de redes y objetivos ............................................................................................... "

Tambikn podemos e n c o n t r a r las razones econhmicas que regmesentan los efecLos laterales o consecuencias secundarias be .la construccihra de r e d e s :

Adaptador . d e eomurricacianes

I i i

I , -

i

E s posible adquir ir var ios modelos di ferentes de CODES, cada ano de los cuales utiliza un aigarit-lno diferente <mantenido como secreto comercial> para compactar l o s datas. Los CODES I ~ A S tnodcrrms , uti l izan algor-itmos mu): s o f i s t i c a d o s que analizan grandes bloques de datos para es tudiar los y logralb una mayor cumpresidn. Muchas garant izan una eompacLaci6n que s u p e r a 1.3 relaciht-1 2: i , algunos tarnbikn utilizan 'la multicanalizadbn estadistica ISTDM3, p a ~ a que el Iresultado f i n d conjuntm sea en promedio, do .4:i pur ejumplo.

FLIEFITE DE EMlSIOfJ RECEF.TIIR

ii

La f i g u r a 1.5 m u e s t r a la cambinacibri de modems externos E? intsgr.ados. Algunos modems pueden t e n e r capacidades de diagndsticos y disponer. de mecanismos de deteccidn y cnrrecc ibn de el>mxes. C u a ~ ~ d o es n e c e s a r i o puedel-i pruyorcionar siracronia de la seiral . Tambi&n pueden tener mecanismos de discado ¿'seKalizacibn decAdica 6 multitanos> y a u t o r e s p u e s t a necesax4os en la seí3alizacibra telef&riica.

CFU

?

[Jn concentrador es un disposi t ivo inte l igente , basado en un microprocesador, cuya funcidn prirdpal es agrupar lineas de comunicaciones ¿ver f ig . 1.8>. E s t a agrupacibn conduce a u r n economia de l íneas , modems., adaptadores y p u e r t o s de conexien central . Su uso puede ser local o remoto.

Desde el punto de v i s t a del plwcesador c e n t r a l , el uso de concentradores reduce el trabaja de sondeo de Qste, dado que, en lugar de i n v i t a r a transmitir . a n terminales , s B l o tiene que invitar- a un concentradop, de manera quo puede dedicar. 11121s tiempo al procesamiento de aplicaciones.

El cor1centradar realiza el sondeo de sus te rminales en for-ma asixlcrona y t o t a l m e n t e independiente de las t ransmis iones del procesadop centra l .

E n t r e l a s funciones comúnmente 1.ealizadas por un concentrador, se destacan:

l,PU

Figura 1.8 clispusitivo concentrador

Su funci&ra principal es contzolar un gr*trpo de terminales de apllcacibn especifica, implantzmdu algunos co~~ceptos del pl*occsaniento distribuido de daLos.

Figura 1.9 Controiadar

Procesador de Comunicaciones

C a d a uno de estos m e d i o s de transmisibn tienen caracteristicas p e t f c u l a r e s que los hacen lTl&S

adecuados err cuanto a casto y capacidad para ciertcas aplicaciones.

Cornputpador anf i trihn

Por esta entendemos aquel equipo que realiza el procesamiento de la informacicin y l l e v a a cabo el proceso de comunicaciones ayudAndose del pracesador de comunicaciones.

1 i i

F-

se cor:ectarl en alguna modalidad de enlace &.bUrAt.o a pulst40. Sin embarga, si se t,rata de un gr.upo rtu1neroso de aparatos, e n el que no todos se van a comunicar surnultdneanenIte, resulta impractico pensar en una configuracisn punto a punto que una a cada equipo COII

el Pesto.

Las redes de comunicacianres pueden clasificarse cmpleanclu d i f e r e n t e s c r i t e r i o s tales corno su tnpologna, c o b e r t u r a , naturaleza d e cnvio de La inf'or.maci&r: <conmuLadas u dc difusibrli, velocidad, o hierr p o r su trafico cursado.

Topalogía en estrella

La red en estrella se utilizo a 1.0 largo de .las asos s e s e n t a y principios de los set.errta, porque se curlsideraba i 'Aci l de controlar, debido a que su programacidn para funcionamiento y m;rrd.enimicnto no es complicada y s u flujo de trAfico es sencillo.

Topología en A r b 0 1

Otros fabricantes construyen conmutadores que redilxigerl Pas &Los automAiAcamente, saltAndose el nodo aveEr.iado., hasta el siguiente nodo del anillo, con e1 f i r - 1 d e ev i tar que el fallo a f e c t e a toda la red.

Figura 1.d2 Topologia en arlillo '.

Tapologia bus

a>

h>

CT

1.4.2 Cobertura

Figura 1.14 Topologl'a on malla

O t ~ o ctriterio de cksificacibn es el de cobertur-a, pues existen redes de comwuicacibn que ofrecen su. ~crviciu a una amplia zona tepritorial y por. otlc-o Lado Existen redes cuya cober4,uI.a se l i m i t a a uno o a varios edificios.

2 3

1.4.3 Mecanismos de connrutacibn

Siguiendo un criterio nuks, las redes de comunicacitm pueden c l a s i f i c a r s e por la nat,uraleza del errvku de la ird'ormacidn que realizan de un purlto a otmo. D e Bsta manera tenemas:

.I> Redes conmutadas - C*ortmutaci&-~ de circuitos - Conmutacitr-1 de paquetes - Corunutacibn de mensajes

b> Redes d e dif usi8rl - Radio paquetes - De sat&lites - Locales

.

Flgura 1.15 Red conmutada

a> Establecimiento del circuito extremo-ex-tremo

bS Transferencia de i n f o r m c i 6 n c> Desconexibn del circuito

antes de t r a n s m i t i r inf-ormaci8n

C o n m a u t a c i 6 n de mensajes

TratAndose de datos, no es n e c e s a r i o establecel- un trayecto dedicado entrc las e s t a c i o n e s a comunicar. Si una e s t a c i b n desea enviar un rnersa je, agrega una direccitin de destino. De esta manera el mensaje via.ja a t r a v e s de la red nodo a nodo. Cada nodo rec ibe el m e : - l s a p entero, lo ah~n;acena brevemente y lo tr.ansmite 3 1 siguiente nodo.

E s t e metodo r e p r e s e n t a un ir l tento por. combinal. 1 s v e n t a j a s de las tecnicas de conmutacidn de mensajes y de circuitos, procurando minimizar l a s d e s v e n t a j a s de ambos.

La connlutacicin de paquetes es muy parecida a la conmutacibn de m e n s a j e s . La px4rlcipnl diferencia es que en las pedes de conmutacion de paquetes, la IongiLud de las unidades de datos que pueden ser manejadas por la red, est,& Limitada. Una longitud tipica &xima es de e n t r e 1000 a unos cientos de bits. Desde el punto de v i s t a de la estacicjn, e n t o n c e s , los m e n s a j e s de longiutd máxima deben ser divididos en, unidades de datus mas pequeíías. O t r a di ferenc ia con la corunutacion de Inerma, je s , es que los paquetes tipicamerlte no se archivarl, solo almacenan una copia de un paquete p-a propas i tos de rccuperacidn de errores.

La secuencia de paquetes en que se divide un l n e r r s a ~ e puede ser manejado de dos f o r m a s :

- Datagx-arnas - Ci lxui tos virt .uales

2 o

ControZ de errores. Asegura que los paquetes ¡leguen corpectos y e n opden.

Contro l de fsujo. TGcnica empleada p a r a a s e g u r a r que: el t ~ a n s m i s o ~ no sature al r e c e p t o p con datos.

En el procedimiento de datagramas, cada paquet,e se Lrata ir-ldegendielstement~, de la nusma nlanera que el mensaje se trata e n l a s redes de conrnutacifirl de m e n s a j e s . De este modo cada paquete sigue una puta riiferente de acuerdo a lzls condiciones de c a r g a de la red y a Las decisiones de enrutmierato de los nodos que l a componen.

1.4.4 Velocidad

L a s r e d e s de comunicacitjn y e,n particulal. las r e d e s locales antes descritas se pueden clasificar t.amli&n p o r s u velocidad, en redes de:

1.4.5 T i p o de informacihn que cufbsan

O t r o criterio de clasificaci6n de pedes de G ~ J I X U ~ ~ ~ ~ C ~ ~ J - A

puede sex. el tipo de fr~f'ormaci611 que cursan. Pax. c u e s t i o n e s de formalidad, se considera como cr.iter.io de clasif icacidn, aun cuando se ha v i s t o , d e acuerdo a la evolut'ibn de las redes, que no es un par&meLi*o adecuado, pues d e manera natural la tendencia es lzacia la irltegracidn y con ello, la informacibra que se C U T S ~

no es de un s G l o t ipo.

Con esta p r e s e n t e , , podemos clasificar a las r e d e s c n tres caitegorlas:

a3 De voz

b> De datos

- La independencia de los servicios la red be inter-conewibrl.

- Las r e s t r i c c i o n e s i m p u e s t a s s e r v i c i o s ofrecidos cu.ando Las que los s o p o r t a n son modif-icadas.

remotos y

sobre los funciones

Brganizacibn Inter-nacional de Estándares

La Organizacion Internacional de E s t A n d a r e s C E O : Internatiunal Standards O~gar&zatiorl> est& fornada por. los institutos de normas designados de cada pais p a r t i c i p a n t e y por organizaciones observadoras sin facultad p a r a votar" IS0 esta constituida en comit&.s, , uno de las cuales se relaciona con los sistemas de infXormaciln, que en este caso nos interesa.

Se debe a IS0 la propuesta y desmroflo del modelo para la ir&erconexi&n de sistemas a b i e r t o s , al que se abordara en detalle m&is adelante.

32

-,._ ""....*...l. -. "Y- . ;~.r*.rWr*.l ,r lL*LI.IIIYW.UU""l"".lr "m..- "."-.-_I.".--- "" -- -

LZiS administx-aciones . nacionales de teiecomuraicacior~es de los paises que participan y que sora las uraicas con poder de voto.

LaS administraciones privadas de tclecumur~caciorles.

Ocganizaciones c ientíf icas e industriales.

Organizaciones ínterrmciormles orier1tadas hacia l a s comunicaciones.

aran p a r t e del trabajo de e s L s organizaciones se ha or-ientado al establecimiento de cx-iterios de referencia, con el f in de hacer homogsneos .los punLos de v i s t a era el campo de las telecomuriicaciones.

1.5.2 Fundamentos

Cuando surgiC, la necesidad de conectar a las computadoras nzediant,e una ~ e d , los d i f e r e n t e s f a b r i c a n t e s de equipos comenzaron proponiendo sus propias a rqui tec turas , pero p r o n t o se comprendi6 el alcance limitado de estas soluciones, pues sblo garant izaban 1a interconexidm entre computadores de la misma marca.

Con el t iempo, s.510 dos a r q u i t e c t u r a s han demostrado que garant izan una conectividad univer.sal; el modelo OS1 de IS0 y el modelo DOD de ARPANET.

l. pi Ar quLtecturas

E s t a linea de razonamientos condujo a la IS0 en .l9'?7, a designar al comite tPcnico 97 cornu encavgado de d e s a r r o l l a r tal zmquitectura. El resul tado de sus trabajos f u e el modelo de r e f e r e n c i a para la IraLerconexih-1 de Sistemas Abiel-tos C0SI: O p e n Systems Interconriection> adoptado en 1483 pop el CCITT como la recornendaciln X.200.

El modelo propone dividir el cot1junt.a de funciones relacionadas con los s e r v i c i o s de comunicaci6n en grupos o a "niveles funcionales" de acuerdo con los s i g u i e n t e s criterios:

- Homogeneidad de las funciones contertidas ell

cada nivel

- Definicidn de n i v e l e s e n b e los que lars i n t e r a c c i o n e s se l imiten al minirno

- Mantenimienio del r ~ u m e r u de n i v e l e s o e s t r a t o s funcionales en un rango razonable

Se dice que es un modelo p-a. sistemas a b i e r t o s , pues pone especial atelscibx-1 al intercambio d e infor-macicm entre s i s t e m a s y no al funcionamiento interno de cada s i s t e m a en part icular .

E

De estos se hace una distincicjra e1-1t.r.e los tiiveles inferior-es y los niveles superiores .

Los niveles wao a cuatro r l e OS1 conforman el subs is tema de t r a n s p o r t e . El nivel cuatro r e l e v a a las s e s i o n e s de cualquier corlsideracidn de d e t a l l e referente a la f o r m a en la cual se pealiza la t ransf 'epenica de datos.

Es el nivel ~ n h s bajo en la e s t r - u c t u r a y especi f ica los procedimientos mecAnicos, electricas , fur~cio~zales y de procedimiento necesapios panha establecer, mantenex- y liberar conexiones fisicas entre el equipo termlrlal de datos <ETD> y el punto de conexibn de la x e d , el cual se cormce como equipo de ternkinacibn d e circuitos de d a t o s (ETDC), o entpe dos ETD.

c

i

r

43 Nivel de transpox-te

En el nivel de t ~ a r s p o ~ t e se asegu~a la t r a n s f e r e n c i a confiable y t r a n s p a r e n t e de datos e n t r e p u n t o s extremos. A q u l se proporciona el control e n t r e nodos de usuario a t r a v e s de la red. Por ejemplo, pava ir. de un nodo a otro es necesar io l l evar en memoria d o s direcciones: el dest ino final y el destino inmediato. S610 en el ultimo tramo de la x-ed ambos dest inos coincidir%n. En cada nodo intermedio es neceario tornar la direccicin col-recta <sabiendo que r u t a es la n-s corrveniorlte para l l e g a r al. dest ino final>. La seleccih-1 de La x - u t a depende de dive.x.sus factoxes (exisLencia, ocupacihr;, costo, etc.>.

5 ) Nivel de scsich

En el nivel de sesi&-& se proporcionan dos clases: dc funciones:

Una s e s i t u es la ccmclicicirl ten~yo,r.ai que exist-e cuando los d a t o s estan en proceso de s e r . trarlsX"er..idos; esto no incluye pxwcedimientos tales como el establec imiento de la llamada, disposicidn a desconexibn. Una sesiGn se identifica por " identif icadores de d e s t i n o fir&".

A este nivel le cancierr~e la s i n t a x i s c, x-epresentacitn. Las funciones de La presentacidn incluyen fownateo de datos , codif icacibn, pracedimientos de dialogo, s incranizacian, . interrupcidn y terwtinaclhrl.

Ejecuta el t r a s l a d o de con juntos de cal-acteres y cddigos y determina los mecanismos de despliegue p a r a los mensajes . El rnodelo OSI i d e n t i f i c a tres ejemplos de protoco los en esta capa:

- pr.otocolos de terminal v i r tua l - p ~ o t o c o l o s de archivo v i r tua l - protocolos de trarsf'er.errcia de tl\abajos y

mardpulacidm

Los tres conceptos e s e n c i a l e s q u e f o r m a n p a r t e del modelo OS1 son los s i g u i e n t e s :

Las pr imi t ivas . Const i tuyen las hases: del ciiAfogo que ocurre e n los SAPS. S a n de c u a t r o tipos: peticibn, indicacibn, lwspuesta y confipmacihn.

Teniendo p r e s e n t e el c o n c e p t o a n t e r i o r , es na:tural organizar los grot.ocolos en cuatro niveles . Aqui enfa t izamos que el hecho importante es el ordenamiento j e r a r q u i c o de los protocolos , la desigmcidn de niveles es puramente para propcjsitos de explicacizjl-1. L l n a entidad en un nivel puede usar lcs se lwic ios de otras entidades en el mismo nivel o usar diP€d.a"m%e .Los s e r v i c i o s de una enticlad en un nivel mais bajo del nivel adyacente. Considerando esta adve?r.tencia, el DOD or-ganiza los proLocolos err cuatro niveles:

SOI-I necesarios c u a t ~ o t i p o s de protocolos generales en este nivel, cada uno tiene difererltes requerimientos de ser-vicio:

- Nivel i n t e r n e t : IP ¿Mil-std-1777> - Nivel a n f ' i t r i ~ r l - ~ r ~ ~ i t r i c j n : TCP CMil-std-1778> - Nivel procesuJapiicacicjn: FTP CMil-std-1780>,;

SMTP < M i l - ~ t d - i ? ~ l > ; Telnet. CMil-std-1782>

MIL-STD-17T7. Protocolo Internet <IP>; da ser-vicio conexo a s i s t e m a s finales para comunicar a m a s de una red. Nu supone que las redes s e a n confiables.

3 3

N - nbE4

Figura 1.17 kquitecture de protocolo DOD

La figupa i.17 l\epresenta la f o r m a cn que los protocolos DOD encajan e n ¡a a r - q u i t c c t m a de c1.mt.1'0

niveles. La e s t r u c t u r a del d i a g r a m a intenta s u g e r i r la m a n e r a en que los d i f e r e n t e s pl-o&ocolos invocan a los otr.os.

a> Los protocolos DOfP estan especificados y t ienen un uso amplio anterior a la cstandarizacidm du OSI. Debido a ías necesidades inmediatas de DOD, se pens6 que era inneceal-io esperar a que los prmotocolos de OS1 evolucionarAn y se esLabilizarAr1.

t> Los requerimientos de comunicaciones DUD especlflcas, t ienen un mayor irnpact,o en el disefio de protocalos y CI-1 la ar.quitectura.

El DOD recormce que la tarea de la comunicadfin es muy compleja y muy divex-sa para que sea realizada por una sola urudad. De acuepdo con esto, la t-ea se divide en 1nodulos o entidades que pueden comurdcarse C ~ I ' I

entidades en otros sistemas. UI= entidad d e n t r o de un s i s t e m a da s e r v i c i o s a otr.as encidadess: y, por. o t ~ o lacio, usa los ser-vicios de otras entidades. Urna buera p r a c t i c a d e diseiio de software dicta que esas e.ntidades serAr-1 ar.+.egladas jerArquicalnente ¿es decix-, ningurla entidad us'a s u s propios servicios directamente3.

El nmdelo US1 est& basado en el mismo razonamiento, pero t o m a UTI paso mas. E s t e corsiste en el reconocinliento que, en muchos aspectos, los pxaLocolos en el mismo rdvel de la jeraryuia -tienen cie~tas caracLeristicas e11 corntin. E s t a s producen el concepto de renglones o niveles, e intentan describir. en una f o p m a abstracta que las carac-teristicus son comunes en los protrocalos que estan en un rengldn dado.

La objecidn algunas veces incrementada por los disefiadores del DOD y sus pimtocolos es que el modelo OS1 es perspect iva m s s que descriptivo. Esto dicta que los pracocolos dentno de un nivel dada ejecutan c iertas f'uncionxes y est.& no puede ser siernp1.e. deseable.

.¿ i r

- L a entidad del nivel <N> puede intercambiar daLos usando los servicios de la entidad del rdvel <N-l>. Otra f'orma de d e c h esto es que la entidad del nivel ¿N-*>, debe es-L- implicada en cada trzinsf"er.encia de dat.os de la erki.dad del nivel <N>.

- Corl i .~*ol separado y conexiljn de datccz se puede usa*, e n el cual un nivel más alto de daLos y el control de inf-~orrnacfhn no comparten u n a unidad de datos . Esto es ú t i l ya que puede dar diferentes s e r v i c i o s ¿prioridad, conf'iabilidad> paPa d i f e r e n t e s Lipus de carrexiones.

1 - -. #:a

- Sa puede controlar. la inf'omnacibn ZI un rlive.1 IT&S B a j o para re&z;u.. un c o n t r o l a nivel irkds alto. Por eje¡np¡u,, La cerradura de urm conexidm a nivel rmks bajo puede imnplicap cerrar una conexi&n isosnori'ica a nivel mas alto, s i n msquerir que la entidad a nivel m A s alto p a s e la inf'olbmacitrrr de conex-0.1.

- se per1nit.e la cooperacifm de múltiples entddades. Por ejemplo, un protocolo a nivel aplicacibn puede dict,ar que los s e r v i c i o s de un servidor. se puedan emplear en e l inicio de una secuencia d e t r a n s f e r e n c i a de d a t o s , pero la ent idad poster ior . no t iene que ser i m p i i cada despu&s de . iniciar. la t r a n s f e r e n c i a .

Es posible dar todas l a s caracteristicas derrtrm cle1 modelo OSI, aunque ningurlu de los documentas OS1 ni c ~ ; 2 l q u i e r a de los protocolos desarrollados m u e s t r e c-ualquier- evidencia de ello. El argumento que DOD

La interconexión con otras r e d e s ocurre cuando dos sistemas de comunicacidn no estan unidos a la misma red . Así los datos transferidos deben atravesar. al m e n o s dos redes. A d e m a s , estas r e d e s pueden ser- muy d i f e r e n t e s .

Los requisitos para interconexicin con otras r e d e s e s t a r t ligados al desarrol lo de un p r o t o c o l o e n t r e redes. T a l protocolo no se dirj originalmente en el modelo OSI. Los documentos actuales de OS1 hacen una b r e v e r e f e r e n c i a a la posibilidad de x e d e s en t a n d e m y u r ~ p r o t o c o l o entre redes surgid c o m o UTI subnivel de la red . Esta no es una soluci6n clara7 pero sblo es posible dentro de la arquiLecLura de siete niveles.

Sepvicios no conexos

Un s e r v i c i o sin conexibn, como su nombre lo indica, es aquel en el que los datos son t r a n s f e r i d o s de una entidad a otra s in una construccihn anterior común de cor1exibn. El DOD da igual importancia a los s e r v i c i y s sin conexitin y a 10s ser-vic ios or ientados a eonexic5n7 n k ~ e ~ - ~ L r a s que el modelo O S f esta expresado solrdnenLf el'l

tcr.mirlus de serv ic io or ientados a conexion. El uso principal del s e r v i c i o s i n uonexibn en DOD es ex1

inte.r.conexi¿>n con otras redes,, ya que no es seguro suponer que todas las redes intermedias son conf iables , se usa un protoco. lo internet s in conexidn a alto nivel.

Funciones administrativas

El concepto de funciones de admirristr-ación. nu se pa~ece al modelo OSL, debido a 4ue estos son servicios sin corxexidrr principalmente. Puede pensarse que tales funciones deben cbii-icarse de acuerdo a un nivel y encajadas como entidades de administraci&rx en cada nivel.

El DOD m a excluye este enfoque, p e ~ o va mAs IC jos. E n el modelo UOD, se toma un erlt'oque uniforme para muchas de estas funciones y ellas cuentan con protocolos que pueden ser- mejor descritos Como "'nivel sesibx-1". E s t a funcibn refleja e1 hecho que esos protocolos usan s e r v i c i o s de transporte.

La Labla 1.1 compara los: c u a t r o niveles del madelo DOD con los s i e C e niveles del modelo OSI.