Redes de Comunicación y Difusión - Resumen

1. Tipos de Redes De Conmutación de: Circuitos - Paquetes - Mensajes - Difusión 1.1. De conmutación de circuitos Definición: Tipo de red de telecomunicaciones donde se establece un canal o circuito dedicado entre los puntos de comunicación para la duración de una sesión de comunicación....

1. Tipos de Redes De Conmutación de: Circuitos - Paquetes - Mensajes - Difusión 1.1. De conmutación de circuitos Definición: Tipo de red de telecomunicaciones donde se establece un canal o circuito dedicado entre los puntos de comunicación para la duración de una sesión de comunicación. Se reservan recursos, que permanecen mientras dure la sesión, aunque se hace un uso ineficiente de ellos ○ No se aprovecha el ancho de banda Pueden ofrecer una calidad de servicio (QoS) constante y predecible Ejemplos de uso: RTB: red telefónica básica RDSI: red digital de servicios integrados 1.2. De conmutación de paquetes Definición: Tipo de red de telecomunicaciones en la que los datos se dividen en paquetes más pequeños antes de ser enviados. Estos paquetes son transmitidos de manera independiente a través de la red y pueden tomar diferentes rutas para llegar a su destino. Uso eficiente de los recursos Tolerante a fallos: Si una ruta de transmisión se cae o se congestiona, los paquetes pueden ser redirigidos automáticamente a través de rutas alternativas, Según como se entregue el paquete: Entrega Sin Conexión (Ejemplo IP: Datagrama) ○ Cada paquete se trata de manera independiente, y puede tener su ruta independiente de envío ( la entrega no lleva orden) ○ Cada paquete lleva la dirección destino.  Entrega Basada en Conexión: Se establece una conexión lógica antes de la transmisión de paquetes ○ Ejemplo: TCP, Circuitos virtuales: orientado a conexión(establece ruta). ○ El desperdicio de la red es mínimo. El enlace es lógico ○ PVC: Permanent virtual circuit ○ SVC: switched virtual circuit ○ Ejemplo: ATM - Frame Relay - x.25, MPLS ○ Definir qué es Frame Relay y x.25, pero poco, no se va a preguntar 1.3. Redes de conmutación de mensajes Cada mensaje completo se transfiere de un nodo a otro hasta llegar al destino. Almacenamiento y reenvío (store and forward): Cada nodo intermedio almacena el mensaje completo antes de enviarlo al siguiente nodo. Ventajas: Mayor eficiencia : varios mensajes de diferentes conexiones comparten el medio Permite el intercambio de mensajes entre estaciones a diferentes velocidades (control de flujo). Liberación del canal antes que la conmutación de circuitos 1.4. Redes de difusión (broadcast) Definición: Un único emisor transmite datos a todos los dispositivos conectados a la red (No requieren una conexión directa entre el emisor y cada receptor). Comparten el medio. Ejemplos: Redes de Área Local (LAN) con Ethernet Redes Inalámbricas (Wi-Fi) Redes Satelitales:  2. Señales 2.1. Tipología ver documento: https://docs.google.com/document/d/1NCcALbiqKJrZeKgtp3lLcNsufiTc5GJfYtMWUFF6Hr0/e dit 2.2. Capacidad del canal Teorema de Shannon: establece un límite fundamental en la cantidad de información que se puede transmitir de manera confiable a través de un canal de comunicación con una cierta cantidad de ruido. ○ ○ S/N​es la relación señal a ruido (SNR) del canal. ○ B es el ancho de banda del canal en hertz (Hz) 2.3. Medios de transmisión https://docs.google.com/document/d/1NCcALbiqKJrZeKgtp3lLcNsufiTc5GJfYtMWUFF6Hr0/e dit  3. Tecnologías de conmutación 3.1. Estructura general del RDSI Estándar de telecomunicaciones que permite la transmisión digital de voz, vídeo, datos y otros servicios a través de las redes telefónicas tradicionales Tipos de canales B (datos HDLC, PPP): full duplex de 64 Kbits/s D (señalización LAPD): 16 Kbits/s en el básico y de 64 Kbits en el primario Canal H: Son combinaciones de varios canales B para transportar datos de usuario a velocidades mucho mayores. Se usan para información como audio de alta calidad o video. Varios tipos: ○ Canales H0, trabajan a 384Kpbs (6 canales B) ○ Canales H10, trabajan a 1472Kbps (23 canales B) ○ Canales H11, trabajan a 1536Kbps (24 canales B) ○ Canales H12, trabajan a 1920Kbps (30 canales B) 2 tipos de acceso: Acceso básico ○ Uso de canales: 2B + D ---> 144 Kbits Primario en Europa (2Mbits/s) ○ Canales: 1 D + 30 canales B → 1984 Kbps  3.2. ATM (Modo de Transferencia Asíncrona) Red de conmutación de paquetes en las que se establecen circuitos virtuales para la transmisión de celdas de tamaño fijo. Se transmiten por celdas de tamaño fijo: 53B 5B de Cabecera 48 B de Payload Interfaces UNI: externos a la red ATM. Interfaz entre el cliente final y la red del operador NNI: internos a la red ATM Clases de servicio CBR: velocidad de bit constante: se especifica una velocidad máxima de celda(PCR) que es constante VBR: velocidad binaria variable. Se especifica una velocidad binaria media o sostenible(SCR), que puede alcanzar un determinado nivel. ABR: velocidad binaria disponible: se especifica una velocidad mínima garantizada UBR: Velocidad binaria no especificada: el tráfico se asigna a toda la capacidad de transmisión restante Circuito virtual: lo determina el par VPI/VCI VPI: identificador de ruta virtual VCI: Identificador de Canal virtual  Nota: Un cable físico puede tener varios Virtual Path. Nota: En la segunda vuelta veremos la estructura de las celdas HEC (Control de Error de Encabezado): Mecanismo utilizado en las celdas de ATM (Modo de Transferencia Asíncrona) para detectar errores en el encabezado de la celda CRC de 8 bits Modo de Transferencia Asíncrona (ATM - AAL): se encarga de adaptar los diferentes tipos de tráfico (voz, datos, video) para ser transportados eficientemente a través de las celdas ATM. Tipos de AAL: ○ AAL1 (AAL Tipo 1): Para tráfico de circuito virtual, como voz y vídeo constante (como en aplicaciones de videoconferencia). Ofrece conexión punto a punto y garantiza el tiempo real. ○ AAL2 (AAL Tipo 2): Para tráfico de paquetes, como tráfico de datos en ráfagas. ○ AAL3/4 (AAL Tipo 3/4): Nota: fueron inicialmente desarrollados como dos capas separadas, pero más tarde se combinaron debido a sus similitudes AAL3 ofrece modo de conexión orientada a la conexión. AAL4 ofrece modo de conexión orientada a la conexión y a la transmisión. ○ AAL5 (AAL Tipo 5): Utilizado para la mayoría de los servicios de datos, como tráfico de Internet y transmisión de archivos. Proporciona servicios de datagrama, sin conexión y sin confirmación.  3.3. Frame relay Red Conmutación de paquetes/frames, de tamaño variable, que utiliza circuitos virtuales permanentes (PVC) No ofrece una velocidad fija, por lo que permite enviar datos a ráfagas Establece control de la congestión (FECN, BECN) CIR (commited Information Rate): ancho de banda garantizada en un circuito virtual por un proveedor Definido hasta velocidades de 1,544-2,048 Mbps (T1). Posibilidad de llegar hasta un aproximadamente 45 Mbps(T3) Desventajas: No garantiza la entrega de datos LAPF (Link Access Procedure for Frame Relay) es un protocolo de nivel de enlace utilizado en la tecnología de Frame Relay para manejar la transmisión de datos a través de la red. Arquitectura ○ LAPD: Plano de Control(datos propio de la red) ○ LAPF: Plano del usuario(datos) Trama Frame Relay DLCI: identificador del circuito virtual FECN: se pone a 1 cuando hay congestión en el mismo sentido que va la trama BECN: se activa cuando hay congestión en el sentido opuesto a la transmisión DE: si es =1 indica que la trama será descartable en cuanto haya congestión EA: para descartar tráfico  3.4. MPLS (Multiprotocol Label Switching) Tecnología de red de alto rendimiento que dirige datos de una red a otra mediante etiquetas cortas en lugar de direcciones de red largas, evitando búsquedas complejas en una tabla de enrutamiento. MPLS es capaz de transportar diversos tipos de tráfico, incluyendo paquetes IP, tramas ATM y tramas Ethernet. Protocolo encargado de anunciar etiquetas permitiendo la toma de decisiones de conmutación sin mirar los paquetes IP Uso de Etiquetas (Labels) para tomar decisiones de reenvío. Cada paquete recibe una etiqueta corta y fija, lo que permite un enrutamiento más rápido y eficiente. El tráfico de entrada se etiqueta para que así no se enrute El equivalente a las tablas de encaminamiento en los router IP( tabla de encaminamiento) se le pasa a llamar: LFIB Label Forwarding Information Base ○ FIB: es la base de datos de reenvíos, una versión optimizada de la RIB La velocidad en MPLS es superior además de tener mayor capacidad de integración que IP ¿Cómo lo vemos en el modelo OSI? Está en 2.5 para poder hacer compatible el tráfico ip v4 e ip v6 ( La conmutación se hace a base de etiquetas) Arquitectura LSP (Label Switched Paths): Son caminos preestablecidos que los paquetes etiquetados siguen a través de la red MPLS. LER(Label Edge Router): Router externo que atiende al usuario. Son de E/S ○ Ingress LSR: El router que añade la etiqueta al paquete entrante. A la entrada se hace un push para poner la etiqueta ○ Egress LSR: El router que quita la etiqueta antes de que el paquete salga de la red MPLS. pop para borrar esa etiqueta LSR: Son routers en la red MPLS que leen las etiquetas de los paquetes y los reenvían basándose en estas etiquetas FEC: Forwarding equivalence class: grupo de paquetes que son encaminados de la misma forma ○ conjunto de paquetes con características similares que van a ser enviados por el mismo camino(LSP). Protocolo LDP: para distribuir/intercambio de etiquetas En el tráfico interior(cambio de etiquetas) se usa IPv4 Multicast ( tibco usa broadcast) Ventajas Evita que los router del Service Provider (SP) almacene o aprenda todas las redes de sus cliente (Los router no MPLS tienen tablas enormes de rutas) ○ Separa los prefijos de los clientes de los prefijos del ISP Provee una conmutación rápida a nivel dos sin la necesidad de escalar a capa 3 Mantiene una tabla de enrutamiento por cada cliente evitando que los prefijos se mezclen ○ L3VPN (Layer 3 Virtual Private Network) es un tipo de red privada virtual que opera en la capa 3 del modelo OSI (capa de red). Permite que diferentes sitios de una organización compartan una red común, manteniendo al mismo tiempo la separación y la privacidad del tráfico de cada sitio. Permite construir redes de transporte para soporte de múltiples flujos, con costos relativamente bajos Usos Establecer túneles para VPN Ingeniería de tráfico Cabecera MPLS Nota: se puede transportar tráfico mpls sobre mpls, por lo que habría una doble etiqueta, triples… Label: 20 bits CoS: 3 bits S: BoS(Bottom of Stack): se utiliza para identificar la última etiqueta. ○ Si S=1, la etiqueta es la última de la pila TTL