Introducción a la Transmisión de Datos

Introducción a la transmisión de datos

• La transmisión de datos es el intercambio de datos entre dos dispositivos a través de algún medio de transmisión, como un cable.
• Para que sea efectiva, una transmisión de datos requiere tres cosas: confiabilidad, compartición de recursos y escalabilidad.
• La efectividad del sistema de comunicación de datos depende de cuatro características fundamentales: entrega, exactitud, puntualidad y jitter (variabilidad de retardo).

Criterios de redes

• Los criterios de redes más importantes son: rendimiento, fiabilidad, seguridad.
• El rendimiento se mide a menudo utilizando el ancho de banda y la latencia.
• La fiabilidad se mide por la frecuencia de fallo, el tiempo de recuperación tras un fallo o una catástrofe.
• La seguridad incluye protección de datos frente a accesos no autorizados, fallos y modificaciones, y implementación de políticas y procedimientos por interrupciones y pérdidas de datos.

Comunicación entre dispositivos

• La comunicación entre dos dispositivos puede ser simplex, half-duplex o full-duplex.
• En una comunicación simplex, solo el emisor puede transmitir.
• En una comunicación half-duplex, se usa toda la capacidad del canal al transmitir, solo puede transmitir uno a la vez.
• En una comunicación full-duplex, ambas estaciones pueden transmitir y recibir a la vez, la capacidad del canal se comparte.

Enlaces

• El enlace es el medio físico por donde se transfieren los datos de un dispositivo a otro.
• Hay diferentes tipos de conexión de línea: punto a punto, multipunto, bus, estrella, anillo, doble anillo, árbol, malla.
• Cada tipo de conexión de línea tiene sus ventajas y desventajas.

Topologías físicas

• Bus: se usaban en LAN, tienen ventajas como fácil instalación y requiere poca longitud de cable, pero también tienen desventajas como dificultad de configuración y protección.
• Estrella: se usa en redes de área local (LAN), tiene ventajas como fácil configuración y robustez, pero también tiene desventajas como puede producirse el famoso cuello de botella en la red.
• Anillo: tiene ventajas como fácil de instalar y configurar, pero también tiene desventajas como tráfico unidireccional genera problemas de rendimiento.
• Malla: tiene ventajas como enlace punto a punto entre todos los dispositivos, tolerancia a fallos y mayor privacidad y seguridad, pero también tiene desventajas como elevado número de canales y puertos de E/S.

Tipos de redes

• LAN (Red de área local): normalmente privada, opera a altas velocidades, se localizan en empresas, oficinas, sitios donde la red sea privada.
• MAN (Red de área metropolitana): se despliega en entornos urbanos, uso privado a público, ancho de banda elevado.
• WAN (Red de área extensa): se despliega sobre ciudades, países o continentes, interconecta routers, módems, etc.
• PAN (Red de área personal): es la que abarca el individuo, gestiona la interacción entre dispositivos móviles, utiliza tecnologías inalámbricas.
• SAN (Red de área de almacenamiento): es una red especializada que proporciona acceso a almacenamiento a nivel de bloques.
• VPN (Red privada virtual): es una conexión segura de punto a punto entre dos puntos finales de red, establece un canal cifrado que mantiene la identidad del usuario y las credenciales de acceso.

Tipos de comunicación

• Unicast: de una interfaz a otra.
• Multicast: de una interfaz a un grupo de interfaces específicas.
• Broadcast: de una interfaz a todos los nodos de red.

Conmutación

• Una red interconectada es normalmente una red conmutada, en la que un switch conecta al menos dos enlaces juntos.
• Hay dos tipos de conmutación: conmutación de circuitos y conmutación de paquetes.
• La conmutación de circuitos tiene una conexión dedicada, siempre disponible entre los dos sistemas finales.
• La conmutación de paquetes no es un envío continuo, los enrutadores o routers almacenan y reenvían los paquetes a su conveniencia.

Acceso a internet

• Servicios de fibra hasta el hogar (FTTH): se realiza la instalación y el uso de fibra óptica desde una central de conmutación a edificios individuales.
• Acceso a internet a través de redes de cable coaxial proporciona comunicaciones y audiovisuales a los hogares y de servicios de Internet rápido en las empresas.
• Acceso a internet a través de servicios inalámbricos se usa en entornos pequeños, como dentro de un hogar o una pequeña empresa.

Normas de internet

• Las normas de internet son una regulación formal que debe ser seguida y existe un procedimiento estricto mediante el cual una especificación obtiene el estatus de estándar de internet.
• El camino comienza como un borrador (draft) que es un documento de trabajo sin estado oficial con una vigencia de seis meses.

Administraciones de internet

• ISOC: La internet Society es la organización internacional sin fines de lucro creada en 1992 para prestar apoyo al proceso de elaboración de normas para Internet.

Objetivos y Arquitectura de Comunicación

• El objetivo de dividir las tareas de comunicación en diferentes capas es facilitar la comprensión y el desarrollo de los protocolos de comunicación.
• Una arquitectura de comunicación jerárquica es una organización de los protocolos de comunicación en capas, donde cada capa se encarga de una tarea específica.

Normas y Principios

• La norma desarrollada por ITU-T para redes compatibles es la Recomendación X.200.
• Los dos principios necesarios para la comunicación a nivel de protocolos son la encapsulación y la abstracción.

Funciones y Servicios

• Una capa en el modelo jerárquico de comunicación desempeña funciones específicas, como la preparación y el envío de datos.
• Los servicios ofrecidos por un nivel en la comunicación jerárquica se definen como la capacidad de proporcionar una funcionalidad específica.
• Las primitivas en el contexto de servicios de comunicación son las funciones elementales que se ofrecen a las capas superiores.

Tipo de Servicios y Confirmación

• Los servicios orientados a la conexión establecen una conexión previa entre los dispositivos antes de transmitir datos.
• Los servicios no orientados a la conexión no establecen una conexión previa y los datos se envían sin garantía de entrega.
• La calidad de servicio en un protocolo de comunicación se refiere a la capacidad de proporcionar un nivel de servicio específico.
• Existen dos tipos de confirmación en los servicios de protocolo: la confirmación explícita y la implícita.

Comunicación entre Niveles

• La comunicación vertical entre niveles se refiere a la interacción entre capas diferentes en el modelo jerárquico.
• Los puntos de Acceso al Servicio (SAP) son los puntos de interconexión entre capas.

Modelos OSI y TCP/IP

• El nivel físico en el modelo OSI se encarga de la transmisión de bits a través de un medio de transmisión.
• El nivel de enlace en el modelo OSI se encarga de la detección y corrección de errores.
• El nivel de red en el modelo OSI se encarga de la ruta óptima para la transmisión de datos.
• El nivel de transporte en el modelo OSI se encarga de la comunicación extremo-a-extremo.
• El nivel de sesión en el modelo OSI se encarga de la coordinación de la comunicación.
• El nivel de presentación en el modelo OSI se encarga de la representación de datos.
• El nivel de aplicación en el modelo OSI se encarga de la provisión de servicios a los usuarios.
• La encapsulación en el modelo OSI se refiere a lawrapped de datos en una capa de protocolo.
• El modelo TCP/IP es una arquitectura de comunicación jerárquica más simple que el modelo OSI.
• Los niveles del modelo TCP/IP son: físico, de enlace, de red, de transporte, de sesión, de presentación y de aplicación.
• En TCP/IP, los objetos de cada nivel deben ser idénticos para asegurar la interoperabilidad.
• La conexión lógica en TCP/IP se establece entre los dispositivos antes de transmitir datos.
• El encapsulado en TCP/IP se refiere a la wrapped de datos en una capa de protocolo.
• El conjunto TCP/IP se compone de protocolos como IP, TCP, UDP, ICMP, IGMP, etc.

Diferencias entre OSI y TCP/IP

• La principal diferencia entre OSI y TCP/IP es la complejidad y la cantidad de capas.
• Los niveles del modelo OSI que aseguran la transmisión fiable de datos son el nivel de transporte y el nivel de sesión.

Control de Errores y Flujo

• La segmentación de tramas en el nivel de enlace se refiere a la división de los datos en tramas más pequeñas.
• El nivel de enlace utiliza mecanismos como la detección de errores y la corrección de errores para controlar errores.
• El control de flujo extremo a red se refiere a la regulación de la velocidad de transmisión de datos para evitar congestionamiento.