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Tema 1 Introducción Una transmisión de datos es el intercambio de datos entre dos dispositivos a través de alguna forma de medio de transmisión, como un cable. Por esta definición se precisa de 3 cosas: Confiabilidad. Compartición de recursos....

Tema 1 Introducción Una transmisión de datos es el intercambio de datos entre dos dispositivos a través de alguna forma de medio de transmisión, como un cable. Por esta definición se precisa de 3 cosas: Confiabilidad. Compartición de recursos. Escalabilidad. Mientras que la efectividad del sistema de comunicación de datos depende de cuatro características fundamentales: Entrega. Exactitud. Puntualidad. Jitter (Variabilidad de retardo). Los componentes necesarios para formar un sistema son: Criterios de redes: Para que sea considerada efectiva y eficiente, una red debe satisfacer ciertos criterios. Los más importantes son (Revisar las definiciones): Rendimiento: Se mide a menuda usando el ancho de banda y la latencia, aunque puedan llegar a ser contradictorias. Fiabilidad: Se mide por la frecuencia de fallo, el tiempo de recuperación tras un fallo o una catástrofe. Seguridad: Incluyen protección de datos frente a accesos no autorizados, frente a fallos y modificaciones e implementación de políticas y procedimientos por interrupciones y pérdidas de datos. La comunicación entre dos dispositivos puede ser simplex, solo el emisor puede transmitir, utiliza toda la capacidad del canal para transmitir (Ej: mando a distancia y el televisor), half-dúplex, se usa toda la capacidad del canal al transmitir, solo puede transmitir uno a la vez (Ej: Alexa, walkie talkies, etc.), o full-duplex, ambas estaciones pueden transmitir y recibir a la vez, la capacidad del canal se comparte (Ordenadores, llamadas telefónicas, etc.). 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: Proporciona un enlace entre dos dispositivos. La capacidad total del enlace es reservada para la comunicación de ambos dispositivos, por ende, se eliminan los problemas de congestión de tráfico, mayor tolerancia a fallos y existe mayor privacidad y seguridad. Multipunto: Cuando hay más de dos dispositivos. La capacidad del canal es compartida por todos los dispositivos del enlace. Topología física Bus o Las estaciones están conectadas a un bus mediante cables y conectores, se elimina la redundancia. Se usaban en LAN. o Ventajas: ▪ Fácil instalación. ▪ Requiere poca longitud de cable. o Inconvenientes: ▪ Difícil configuración, protección, seguridad y aislamiento. ▪ El fallo del bus repercute a toda la red, incluso en partes donde no debería de fallar. ▪ Degradación de la señal. Estrella o Los dispositivos están conectados a un concentrador o hub. o Ventajas: ▪ Cada dispositivo necesita un solo puerto E/S y una sola línea de transmisión. ▪ Menor coste económico. ▪ Fácil configuración. ▪ Robustez. ▪ El dispositivo hub puede ser utilizado como monitor del sistema. o Inconvenientes:  ▪ Puede producirse el famoso cuello de botella en la red. ▪ Si el concentrador falla, toda la red muere. o Se usa en redes de área local (LAN) Mixta. Anillo o Cada dispositivo tiene una conexión punto a punto con los dispositivos a ambos lados. La señal va circulando a lo largo del anillo en una dirección, de dispositivo en dispositivo, hasta que alcanza el destino. Cada dispositivo incorpora un repetidor. o Ventajas: ▪ Fácil de instalar y configurar. ▪ Incorporación de nuevas instalaciones sólo afecta a dos conexiones. o Inconvenientes: ▪ El tráfico unidireccional genera problemas de rendimiento. ▪ La rotura del bus provoca caída del anillo. Doble anillo. Árbol. Malla o Todos los dispositivos están conectados entre sí. o Ventajas: ▪ Enlace punto a punto entre todos los dispositivos. ▪ Eliminación de problemas de congestión de tráfico. ▪ Tolerancia a fallos. ▪ Mayor privacidad y seguridad. o Inconvenientes: ▪ Elevado número de canales (cableado). ▪ Elevado número de puertos de E/S: n(n-1) /2 ▪ Elevado coste económico. o Se usan normalmente en zonas de red de datos de altas prestaciones con caminos redundantes. Totalmente conexa. Tipos de redes LAN (Red de área local), normalmente privada, opera a altas velocidades (hasta gigabits) con tecnologías de broadcast. Se localizan en empresa, oficinas, sitios donde la red sea privada, cada dispositivo de una LAN tiene un identificador, como en las prácticas de redes, al conectarse por cable se asigna una dirección MAC única. Antiguamente usaban una topología de bus, pero hoy en día suelen contar con un switch con cierta inteligencia. La velocidad actual de las LAN es de más de 1.000 Mbps. Por ejemplo, Ethernet y WiFi.  MAN (Red de área metropolitana) se despliega en entornos urbanos (Una ciudad), uso privado a público, ancho de banda elevado, por ejemplo, fibra óptica o antiguamente televisión por cable. WAN (Red de área extensa), se despliega sobre ciudades, países o continentes, interconecta routers, módems, etc. Existen dos tipos de WAN: o WAN punto a punto: Conecta dos dispositivos comunicantes a través de un medio de transmisión (cable o aire). o WAN conmutado: Es una red con más de dos extremos, se podría decir que son varios WAN punto a punto. Interconexión: Hoy en día es raro ver una WAN o una LAN aisladas, normalmente estas redes están interconectadas, lo que da lugar a una internet. PAN (Red de área personal) es la que abarca el individuo, gestiona la interacción entre dispositivos móviles, utiliza tecnologías inalámbricas (Bluetooh, Wifi, etc). SAN (Red de área de almacenamiento), es una red especializada que proporciona acceso a almacenamiento a nivel de bloques, ya sea almacenamiento compartido en red. 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, así como cualquier dato transferido, inaccesibles para los hackers. 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 (inter-red), es normalmente una red conmutada, en la que un switch conecta al menos dos enlaces juntos. En una red de conmutación de circuitos, hay una conexión dedicada, llamada circuito, siempre disponible entre los dos sistemas finales; el switch solo puede activarla o desactivarla, no tiene capacidad de almacenamiento. Cada canal tiene una capacidad parcial respecto a la capacidad total que conecta ambos routers, que depende según el número de líneas, esto significa que la mayor parte del tiempo la red no trabaja en su capacidad total, lo que la convierte en ineficiente. En una red de conmutación de paquetes, la comunicación entre los dos extremos se realiza en bloques de datos llamados paquetes. No es un envío continuo como las llamadas, los enrutadores o routers almacenan y reenvían los paquetes a su conveniencia. Al contrario que en una red de conmutación de circuitos, aquí puede pasar que la línea de alta capacidad no cubra todas las comunicaciones en un momento dado, pues puede ser menor, en este caso, los mensajes se van almacenando en los routers cuando se produzca un desbordamiento del canal, y se envían luego en el orden de llegada. Por tanto es más eficiente que una red de conmutación de circuitos pero puede suponer ciertos retrasos. Internet Internet es una inter-red o red interconectada compuesta por miles de redes conectadas entre sí, que a su vez interconectan cientos de millones de dispositivos de computación en todo el mundo: Pcs, servidores, smartphones, Tablets, Tvs, etc. Cualquier dispositivo conectado se denomina host o sistema final. Cuando un host quiere enviar un mensaje, segmenta los datos y añade unos bytes, denominados cabecera La información se organiza en paquetes. Los protocolos controlan el envío/recepción de la información, por ejemplo; TCP, IP, HTTP, Skype, Ethernet. Inter-red Consiste en dos o más redes interconectadas. Los equipos más comunes son el router y switch de capa enlace. Internet es la red de redes. Backbones y redes de proveedor se conoce como Internet Service Providers (ISP). A menudo, backbones se identifican como ISP internacional, y las redes de proveedores se conocen como ISPs nacionales o regionales. El usuario tiene que estar conectado a una ISP de manera física, esto se realiza normalmente a través de un WAN punto a punto, esto puedo suceder usando redes telefónicas (par trenzado) o redes de cable (fibra). Acceso a internet – Servicio basados en par trenzado Servicio de marcado: Agrega a la línea telefónica un módem que convierte los datos en voz, desafortunadamente el servicio de marcado es muy lento y, cuando la línea se utiliza para realizar una conexión a Internet, no se puede utilizar para conexión telefónica (voz). Servicio DSL: El servicio DSL también permite que la línea se use simultáneamente para comunicar voz y datos. El módem DSL de la vivienda toma los datos digitales y los traduce a tonos de alta frecuencia para su transmisión a través de los hilos telefónicos hasta la central. Acceso a internet – Servicio basados en fibra 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 como residencias y empresas para proporcionar acceso a Internet de alta velocidad. Acceso a internet – Servicio basados en Cable Redes de cable, normalmente de cable coaxial, proporcionan comunicaciones y audiovisuales a los hogares y de servicios de Internet rápido en las empresas. Acceso a internet – Servicios inalámbricos Se usa en entornos pequeños, como dentro de un hogar o una pequeña empresa, normalmente en combinación de conexiones con cables para acceder a Internet. Con el crecimiento del acceso inalámbrico a WAN (4G o 5G), un hogar o una pequeña empresa puede conectarse a Internet a través de una WAN inalámbrica (Los famosos “datos” de los smartphones). 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, es decir, son una especificación exhaustivamente probada que es útil y seguida por aquellos que trabajan en Internet. El camino comienza como un borrador (draft) que es un documento de trabajo sin estado oficial con una vigencia de seis meses, un borrador puede publicarse como Request For Comments (RFC), cada RFC se edita, se le asigna un número y se pone a disposición de las partes interesadas, los RFC pasan por niveles de madurez y se categorizan según su nivel de requisito (Requerido, recomendado, optativo, de uso limitado, no recomendado). Administraciones de Internet ISOC: La internet Society es la organización internacional sin fines de ucro creada en 1992 para prestar apoyo al proceso de elaboración de normas para Internet. IAB: Internet Architecture Board, los principals objetivos son supervisor el desarrollo continuo del conjunto de protocolos TCP/IP y prestar asesoramiento técnico a los miembros de la comunidad de Internet que realizan investigaciones a través del IEFT y del IRTF. o IEFT (Internet Engineering Task Force): Se encarga de identificar los problemas operacionales y proponer souciones a estos problemas. El IETF también desarrolla y revisa las especificaciones destinadas a ser normas de Internet y está gestionado por el Grupo Directivo de Ingeniería de Internet. o IRTF (Internet Research Task Force): Es un foro de grupos de trabajo, gestionado por el Grupo Directivo de Investigación de Internet.