Redes de Ordenadores – Curso 2006/07

TEMA 1: INTRODUCCION A LAS REDES DE TELECOMUNICACIONES

1. 2. 3.

Definición. Modelo genérico ............................................................................................ 2 Eficiencia, evolución e integración.................................................................................. 2 Elementos de una red....................................................................................................... 3 3.1. Elementos básicos ...................................................................................................... 3 3.2. Elementos no básicos ................................................................................................. 3 4. Clasificación de las redes de telecomunicaciones en función de cómo actúan sus conmutadores............................................................................................................................ 3 4.1. Tipos básicos .............................................................................................................. 3 4.2. Tipos de redes basadas en la conmutación de paquetes atendiendo al funcionamiento interno .......................................................................................................... 4 4.3. Tipos especiales de conmutación de paquetes ........................................................... 4 4.4. Ejemplos. Internet ...................................................................................................... 4 5. Retardos en redes de conmutación de paquetes ............................................................ 5 6. Revisión de los modelos de referencia: el modelo OSI.................................................. 7 6.1. Introducción ............................................................................................................... 7 6.2. Capas o niveles........................................................................................................... 7 6.2.1. Nivel 1: Físico .................................................................................................... 7 6.2.2. Nivel 2: Enlace ................................................................................................... 8 6.2.3. Nivel 3: Red ....................................................................................................... 8 6.2.4. Nivel 4: Transporte............................................................................................. 8 6.2.5. Nivel 5: Sesión ................................................................................................... 8 6.2.6. Nivel 6: Presentación ......................................................................................... 8 6.2.7. Nivel 7: Aplicación ............................................................................................ 8 6.3. Comunicación entre sistemas. Primitivas................................................................... 8 6.4. Funciones que se pueden realizar en cada capa ....................................................... 10 6.4.1. Control de errores............................................................................................. 10 6.4.2. Control de flujo ................................................................................................ 10 6.4.3. Establecimiento de la 10 Mostrando 6 conexión........................................................................ páginas de un total de 11 6.4.4. Segmentación y reensamblado ......................................................................... 11 6.4.5. Multiplexión-demultiplexión ........................................................................... 11 6.5. Comparación con la jerarquía TCP/IP ..................................................................... 11

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1. Definición. Modelo genérico Podemos definir una red de telecomunicaciones como aquella que proporciona una comunicación eficiente entre múltiples entidades usando distintas tecnologías (eléctrica, electrónica, electromagnética...). El modelo general de una red de telecomunicaciones es el siguiente:

donde: • • • • •

Fuente: genera información. Transmisor: transforma información en señales. Sistema de transmisión: transporta señales. Receptor: inverso del transmisor. Destino: donde llega la información.

2. Eficiencia, evolución e integración Para mejorar la eficiencia usamos conmutadores, dando lugar a estructuras jerárquicas

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Existen distintas redes dependiendo del servicio que se quiera ofrecer con dicha red: • • •

Redes públicas: RTB, X.25, TV por cable. Redes privadas: Centralitas, red de datos (red de área local) RDSI: Red única que se concibió para que pudiera servir para ofrecer cualquier tipo de servicio. La tecnología ATM es la que iba a soportar RDSI.

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3. Elementos de una red 3.1. • • • •

Acceso: parte de la red que va del sistema origen al primer conmutador (bucle de abonado). Conmutación: conjunto de conmutadores que forman la red. Transmisión: conjunto de enlaces que une los conmutadores. Se usan técnicas de multiplexión para compartir enlaces. Al conjunto de conmutadores y enlaces se les denomina red dorsal. Señalización: parte de la red que controla su funcionamiento. Hay dos tipos de señalización: usuario-red, que comunica al usuario con el sistema, y red-red, que utiliza el sistema para organizarse. 3.2.

• • •

Elementos básicos

Elementos no básicos

Sincronización: corresponde a toda la parte que se encarga de sintonizar un transmisor con un receptor. Gestión: se encarga de los fallos (detectarlos, corregirlos...), monitorización y tarificación. Servicios: es la parte de red que sirve para ofrecer distintos servicios.

4. Clasificación de las redes de telecomunicaciones en función de cómo actúan sus conmutadores 4.1.

Tipos básicos

¾ Redes basadas en conmutación de circuitos: se basan en establecer una reserva de recursos para la comunicación. Este sistema es muy adecuado con fuentes que emiten a una tasa constante y que durante un cierto tiempo hablan con el mismo destino, como pueden ser las conversaciones telefónicas. Sin embargo, no es adecuado para comunicación entre ordenadores, ya que éstos no tienen tasa constante y cambian constantemente de destinos, por lo que si reservamos un canal exclusivamente para ellos gran parte del tiempo lo estaremos desaprovechando. ¾ Redes basadas en conmutación de paquetes: pensadas para fuentes intermitentes a ráfagas Mostrando páginasUtilizan de unmultiplexión total de estadística. 11 y cuando los destinos cambian 6 rápidamente.

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Redes de Ordenadores – Curso 2006/07 4.2. Tipos de redes basadas en la conmutación de paquetes atendiendo al funcionamiento interno ¾ Circuito virtual: consiste en preparar el camino para mandar una serie de paquetes de forma que todos sigan la misma ruta. Al transmitir el primer paquete, se calcula la ruta hacia el destino. Todos los paquetes posteriores con el mismo destino siguen la misma ruta. ¾ Datagrama: en este caso, el camino se busca para cada paquete individualmente. Es más lento si existe gran cantidad de paquetes, pero permite adaptarse mejor a los cambios de la red. 4.3.

Tipos especiales de conmutación de paquetes

¾ Conmutación de mensajes: cuando llega a un conmutador la información que se ha ido fragmentando en paquetes, se reensambla, se analiza y se vuelve a enviar el paquete fragmentándolo de nuevo. Sirve cuando queremos interconectar redes con funcionamientos muy distintos. ¾ Conmutación de células: los paquetes son de tamaño fijo y pequeños. Al ser de tamaño fijo, los cálculos son más sencillos y rápidos de realizar (incluso se pueden realizar por hardware), pero la probabilidad de fragmentación es más alta. Por ser de tamaño pequeño, la cabecera ocupará proporcionalmente un tamaño mayor, lo que disminuye el rendimiento, pero a cambio presenta la ventaja de tener un tiempo de transmisión menor. Un tiempo de transmisión menor minimiza el problema de que llegue un paquete mientras estás transmitiendo. Además, el tiempo de llenado (tiempo que se tarda en crear un paquete, por ejemplo si estamos muestreando) es menor, lo cual es una ventaja. 4.4.

Ejemplos. Internet

Existen dos ejemplos claros de redes que utilizan cada uno de los dos sistemas comentados en el apartado 4.1: • •

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Conmutación de circuitos: RTB (Red Telefónica Básica). Conmutación de paquetes: Internet. Veremos en profundidad el segundo ejemplo, Internet.

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4.4.1.

Descripción interna

Funciona con conmutación de paquetes. Sus componentes serían sistemas finales (hosts), conmutadores intermedios (encaminadores o routers), enlaces de comunicación (punto a punto, red de área local) y otros dispositivos como repetidores o puentes. 4.4.2.

Organización

- Protocolos: Jerarquía TCP/IP - Normas: RFC (IETF) - Proveedores de servicios: los Internet Service Provider (ISP) son los que componen la red dorsal. Se estructuran en 3 niveles, llamados "tiers". Los proveedores tier 3 son los que

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Redes de Ordenadores – Curso 2006/07 dan acceso a nivel residencial o a pequeñas compañías. Los tier 2 proveen a los tier 3. Los grandes proveedores, llamados tier 1 o Internet Backbone Provider (IBP), sólo dan acceso a proveedores tier 2 o compañías muy grandes. Los tier 1 tienen alcance internacional y están interconectados entre sí.

4.4.3. • •

Descripción externa

Permite aplicaciones distribuidas. Presenta dos tipos de servicios: o No orientado a conexión y no fiable o Orientado a conexión y fiable.

•

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No garantiza retardo en ninguno de los casos.

5. RetardosMostrando en redes de conmutación de paquetes 6 páginas de un total de 11 Existen cuatro tipos de retardos: ¾ Procesamiento: se denomina tiempo de procesamiento el tiempo que tarda el conmutador en decidir qué hacer con un paquete. Es aproximadamente constante. ¾ Encolado: se denomina tiempo de encolado el tiempo que tiene que esperar un paquete a que se transmita otro. Es muy variable, lo que hace que se convierta en el principal problema de la fuente. ¾ Transmisión: el tiempo de transmisión depende de la longitud del enlace (L) y de su capacidad (C): ttransmisión = L

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Redes de Ordenadores – Curso 2006/07 ¾ Propagación: el tiempo de propagación depende de la distancia que separa a los nodos emisor y receptor (D) y de la velocidad con la que se propaga la señal (V). Se define como: t propagación = D V A continuación podemos ver de forma esquemática los distintos retardos que intervienen en una transmisión entre el equipo A y el B:

VISTA PREVIA Mostrando 6 páginas de laun total de 11 Para estudiar el tiempo de encolado se emplea teoría de colas, donde: λ: Es el número de paquetes por segundo que llegan al sistema (tasa de llegada). C L : Es la tasa de salida del sistema.

λ C

: Intensidad de tráfico. Si es ≥ 1 , la cola se hace infinita.

L

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