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Redes de Comunicación II
Módulo I. Fundamentos y modelos de red
Tema 1. Modelos de red
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Tema 1. Modelos de red 2Índice
Índice
• Nociones elementales y terminología• Principales redes existentesPrincipales redes existentes• Diseño en capas de una red• Proceso de encapsulado y servicios• Proceso de encapsulado y servicios
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Tema 1. Modelos de red 3Nociones elementales y terminología
Nociones elementales y terminología
• Telecomunicación es toda emisión, transmisión y recepción de signos, señales, escritos, imágenes,recepción de signos, señales, escritos, imágenes, sonidos o información de cualquier naturaleza por hilo, radioelectricidad, medios ópticos u otroshilo, radioelectricidad, medios ópticos u otros sistemas electromagnéticos (UIT-T. B.13)
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Tema 1. Modelos de red 4Nociones elementales y terminología
Sistema de Telecomunicación
• Es el conjunto de elementos que hacen posible la transferencia de información entre dos puntostransferencia de información entre dos puntos distantes determinados.• Está formado por:Está formado por:▫ Sistema de Transmisión transporte
Medios de transmisión y métodos necesarios paraMedios de transmisión y métodos necesarios para adaptar la señal eléctrica al medio de comunicación.
▫ Sistema de Conmutación encaminamientoReducción del número de enlaces y el mejor aprovechamiento de los recursos existentes.
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Tema 1. Modelos de red 5Nociones elementales y terminología
Modelo de sistema de telecomunicación
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Tema 1. Modelos de red 6Nociones elementales y terminología
Red de telecomunicación
• ¿Cómo surgen?• Conjunto deConjunto de…▫ Medios (tx y cx)▫ Equipos▫ Equipos▫ Técnicas (procesado, multiplexación, modulación, …)▫ Protocolos▫ Protocolos• … para intercambio de información entre usuarios
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Tema 1. Modelos de red 7Nociones elementales y terminología
Red de telecomunicación – Atributos• Conectividad ▫ Permanente, temporal, punto a punto, todos con todos, red
escalonadaescalonada, …• Topología▫ Bus, árbol, estrella, anillo, mallada, mixta, …J i ió• Jerarquización▫ Entidades funcionales de diferente categoría y dependientes de
una superior• Calidad▫ Disponibilidad de la red, inteligibilidad, …• Naturaleza de las redes en función de las señales soportadas p
(analógicas vs. digitales)• Especificidad▫ Uso específico que se hace de la red▫ Uso específico que se hace de la red
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Tema 1. Modelos de red 8Nociones elementales y terminología
Red de telecomunicación – Estructura
• Red de acceso• Red de tránsitoRed de tránsito• Red de usuario
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Tema 1. Modelos de red 9Principales redes existentes
Red de acceso
• Par de cobre• Fibra ópticaFibra óptica• HFC• Radio fijo terrestre• Radio fijo terrestre
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Tema 1. Modelos de red 10Principales redes existentes
Red de acceso – Par de cobre
• Medio de acceso: par de cobre▫ Grado de penetración superior al 95%Grado de penetración superior al 95%• Tecnologías de acceso:▫ Acceso telefónico convencional (voz y datos)▫ Acceso telefónico convencional (voz y datos)▫ RDSI (ISDN)▫ x-DSL▫ x-DSL
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Tema 1. Modelos de red 11Principales redes existentes
Red de acceso – Fibra óptica
• Medio de acceso: fibra óptica▫ Gran capacidad, obra civilGran capacidad, obra civil• Tipos de acceso:▫ FTTN▫ FTTN▫ FTTC▫ FTTB▫ FTTB▫ FTTH
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Tema 1. Modelos de red 12Principales redes existentes
Red de acceso – HFC
• Medio de acceso: fibra óptica y cable coaxial▫ CaTVCaTV▫ Mediante módems de cable: voz y datos
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Tema 1. Modelos de red 13Principales redes existentes
Red de acceso – Radio fijo terrestre
• Medio de acceso: radio▫ Tecnologías:Tecnologías:
WLL – Wireless Local LoopPoco ancho de bandaAlternativa al par de cobre tradicional
LMDS – Local Multipoint Distribution SystemAlto ancho de bandaAlternativa a la fibra óptica
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Tema 1. Modelos de red 14Principales redes existentes
Red de acceso – Radio móvil terrestre
• Medio de acceso: radio▫ 2.xG (GSM, GPRS, EDGE)2.xG (GSM, GPRS, EDGE)▫ 3G (UMTS)▫ B3GB3G
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Tema 1. Modelos de red 15Principales redes existentes
Red troncal
• Red troncal, red de tránsito, red de conmutación y transporte, núcleo de la red, core networktransporte, núcleo de la red, core network• Red de conmutación▫ Estructura de la red de conmutaciónEstructura de la red de conmutación▫ Técnicas de conmutación▫ Señalización▫ Señalización• Red de transporte
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Tema 1. Modelos de red 16Principales redes existentes
Red de conmutación
• Técnicas de conmutación▫ CircuitosCircuitos
Conexión física entre usuarios mantenida durante comunicTransmisión de señal en tiempo real (cierto retardo) ☺p ( )Ineficiente (mantiene conexión en periodos de silencio) Ejemplo: telefonía vocal clásica
▫ PaquetesInformación se trocea en paquetesSe transmite paquete cuando hay información, canal libre resto del tiempo ☺Puede causar retardos que no sean aceptables
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Tema 1. Modelos de red 17Principales redes existentes
Red de conmutación
• Señalización▫ En redes de conmutación de circuitos (RTB)En redes de conmutación de circuitos (RTB)
Señalización procedente del abonadoSeñalización entre centrales
Señalización en bandaSeñalización fuera de banda o por canal común
SS7 (Signaling System number 7)
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Tema 1. Modelos de red 18Principales redes existentes
Red de conmutación
• Señalización▫ En redes basadas en conmutación de paquetesEn redes basadas en conmutación de paquetes
SIP (Session Initiation Protocol) VoIPCrear,,Mantener,Modificar,Sesiones … entre 2 o varios participantes
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Tema 1. Modelos de red 19Principales redes existentes
Red de transporte
• Medios de transmisión de alta capacidad• Tecnologías de transporte que permitan laTecnologías de transporte que permitan la
transmisión de un gran número de comunicaciones▫ MultiplexaciónMultiplexación
TiempoLongitud de ondaLongitud de onda
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Tema 1. Modelos de red 20Principales redes existentes
Red de usuario – redes de cliente
• Conjunto de equipos terminales de datos autónomos• Interconexión mediante uno o varios canales de transmisiónInterconexión mediante uno o varios canales de transmisión• Intercambio de información o compartición de recursos• ClasificaciónClasificación▫ Extensión o cobertura geográfica
LANMANWAN…
▫ Tecnología de transmisiónPunto a puntopDifusión (multipunto)…
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Tema 1. Modelos de red 21Principales redes existentes
Red de usuario – redes de cliente (2)
• Tradicionalmente redes específicas de cx de paquetesespecíficas de cx de paquetes• Actualmente tecnología IP
Servicios ofertados• Servicios ofertados:▫ Simple interconexión de centros
R d i d▫ Red privada▫ Red privada virtual entre centros
A ió d i i d d d▫ Agrupación de servicios de voz y datos de una empresa• Diferentes medios de acceso Pasarela• Diferentes medios físicos en las redes internas
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Tema 1. Modelos de red 22Diseño en capas de una red
Diseño de redes
• Objetivo▫ Comunicación eficaz y transparente entre nodos y/oComunicación eficaz y transparente entre nodos y/o
terminales• Para simplificar: diseño modular en capas o nivelesPara simplificar: diseño modular en capas o niveles▫ Agrupar funcionalidades
Ejemplo:Ejemplo:A nivel físico: modulacionesA nivel de red: encaminamiento…
▫ Modelo de referenciaProcede de estandarización
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Tema 1. Modelos de red 23Diseño en capas de una red
Diseño de redes (2)
Estandarización Ventajas▫ Conexión▫ Compatibilidad▫ Mercado▫ Mercado▫ Mejor servicio, …
Tiposp▫ De jure▫ De facto
O iOrganismos▫ IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers)▫ ITU (International Telecommunications Union)( )▫ ISO (International Organization for Standardization)
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Tema 1. Modelos de red 24Diseño en capas de una red
Diseño de redes (3)
• Modelo OSI (Open System Interconnection)
Sistema A
7. Aplicación
6 P t ió
Sistema B
7. Aplicación
6 P t ió
Sistema intermedio
6. Presentación
5. Sesión
4. Transporte
6. Presentación
5. Sesión
4. Transportep
3. Red
2. Enlace
p
3. Red
2. Enlace
3. Red
2. Enlace
1. Físico 1. Físico1. Físico
HostsHostsEquipos finales Equipos intermedios
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Tema 1. Modelos de red 25Diseño en capas de una red
Modelo OSI Equipos intermedios
1. Nivel físico▫ Objetivo…Objetivo…
Transmisión de información por el medio físico▫ Mediante…Mediante…
Técnicas de codificación de línea, modulación, multiplexación
▫ Interfaces… RS-232, USB, RJ-45,…
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Tema 1. Modelos de red 26Diseño en capas de una red
Modelo OSI Equipos intermedios
2. Nivel de enlace▫ Objetivo…Objetivo…
Funciones de control de flujo y errores▫ Su consideración práctica depende del tipo de servicioSu consideración práctica depende del tipo de servicio
(orientado a conexión o no, con confirmación o sin ella)▫ Control de errores
Info recibida = info transmitidaDelimitación de tramas
Marcar ppio y fin de tramas para favorecer sincronización
▫ Control de flujoEvitar saturar la memoria de almacenamiento del receptor
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Tema 1. Modelos de red 27Diseño en capas de una red
Modelo OSI Equipos intermedios
3. Nivel de red▫ Objetivo…Objetivo…
Funciones de encaminamiento y control de congestión▫ EncaminamientoEncaminamiento
Elección del camino óptimo entre emisor y receptor▫ Control de congestióng
Evitar saturar la subred con tráfico elevado
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Tema 1. Modelos de red 28Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
4. Nivel de transporte▫ Objetivo…Objetivo…
Funciones de control de flujo y errores extremo a extremo
▫ Ve la subred como un único ente▫ Multiplexación de aplicaciones sobre una misma p p
conexión de red
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Tema 1. Modelos de red 29Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
5. Nivel de sesión▫ Objetivo…Objetivo…
Gestión de las conexiones entre las entidades participantesp p
▫ Establecimiento, gestión y finalización de conexiones▫ Operación duplex, semiduplex, simplexp p , p , p
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Tema 1. Modelos de red 30Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
6. Nivel de presentación▫ Objetivo…Objetivo…
Representación de los datos que provienen de la capa superiorp
▫ Independencia en la representación de datos internaMapeo entre diferentes sintaxis y semáticasCompresiónCifradoAbstract Syntax Notation One (ASN.1)
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Tema 1. Modelos de red 31Diseño en capas de una red
Modelo OSI Extremo a extremo
7. Nivel de aplicación▫ Objetivo…Objetivo…
Interacción con la aplicación software que implementa un elemento de comunicación
▫ Proporciona los servicios finales que se ofrecen directamente al usuario
Identificación de los extremos de la comunicaciónDeterminar la disponibilidad de recursos suficientesSincronización de la comunicación…
▫ SMTP, HTTP, FTP,…
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Tema 1. Modelos de red 32Diseño en capas de una red
Modelo TCP/IP Transmission Control ProtocolInternet Protocol
• Conjunto de protocolos de comunicación usados para redes como internet o similares (LAN,…)para redes como internet o similares (LAN,…)TCP/IP
4. Aplicación DHCP, DNS, FTP, SMTP, SSH, SSL, …
3. Transporte
2. Internet
TCP (orientado a conexión, fiable), UDP (no orientado a conexión, no fiable), …
IPv4, IPv6, ICMP, IPsec, …
1. Enlace PPP, Media Access Control (DSL, Ethernet, …)
TCP/IP TCP/IPIntermedio
4. Aplicación
3. Transporte
2 Internet
4. Aplicación
3. Transporte
2 Internet2 Internet2. Internet
1. Enlace
2. Internet
1. Enlace
2. Internet
1. Enlace
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Tema 1. Modelos de red 33Proceso de encapsulado y servicios
Proceso de encapsulado y servicios
• Proceso de encapsulado• DefinicionesDefiniciones• Servicios
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Tema 1. Modelos de red 34Proceso de encapsulado y servicios
Proceso de encapsulado
Aplicación
Presentación
Comunicación virtual (horizontal)
ertic
al)
Sesión
Transporte
ón re
al (v
Red
Enlace
Fí i omun
icac
ió
Físico Co
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Tema 1. Modelos de red 35Proceso de encapsulado y servicios
Definiciones
• SDU (Service Data Unit)• PDU (Protocol Data Unit)
SDUnHn
PDUnPDU (Protocol Data Unit) n
SDUn+1Hn+1
SDUH • Capa n es usuaria de los servicios SDUn-1Hn
SDUn-1Hn-1
pproporcionados por su capa inmediatamente inferior
• Capa n-1 es proveedora de servicios a su capa superior
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Tema 1. Modelos de red 36Proceso de encapsulado y servicios
Definiciones
• Entidades de nivel n▫ Elementos activos pertenecientes a la capa nElementos activos pertenecientes a la capa n• Entidades pares o paritarias▫ Entidades del mismo nivel en emisor y receptor▫ Entidades del mismo nivel en emisor y receptor• Protocolo▫ Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación▫ Conjunto de reglas a aplicar en una comunicación
entre entidades paritarias con el objeto de llevar a cabo cierta función o para prestar un serviciocabo cierta función o para prestar un servicio
• Arquitectura de red▫ Conjunto de capas y sus protocolos asociados▫ Conjunto de capas y sus protocolos asociados
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Tema 1. Modelos de red 37Proceso de encapsulado y servicios
Servicios
• Orientado a conexión▫ Establecimiento
Ej. RTB
Establecimiento▫ Comunicación▫ LiberaciónLiberación• No orientado a conexión• Confirmado
Ej. UDP
• Confirmado▫ El emisor tiene constancia de que llega al receptorNo confirmado• No confirmado