Modelo TCP/IP.

¿Qué significa TCP/IP?

TCP/IP es un conjunto de protocolos. La sigla TCP/IP significa "Protocolo de control de transmisión/Protocolo de Internet" y se pronuncia "T-C-P-I-P". Proviene de los nombres de dos protocolos importantes del conjunto de protocolos, es decir, del protocolo TCP y del protocolo IP.

En algunos aspectos, TCP/IP representa todas las reglas de comunicación para Internet y se basa en la noción de dirección IP, es decir, en la idea de brindar una dirección IP a cada equipo de la red para poder enrutar paquetes de datos. Debido a que el conjunto de protocolos TCP/IP originalmente se creó con fines militares, está diseñado para cumplir con una cierta cantidad de criterios, entre ellos:

• dividir mensajes en paquetes;
• usar un sistema de direcciones;
• enrutar datos por la red;
• detectar errores en las transmisiones de datos.

El conocimiento del conjunto de protocolos TCP/IP no es esencial para un simple usuario, de la misma manera que un espectador no necesita saber cómo funciona su red audiovisual o de televisión. Sin embargo, para las personas que desean administrar o brindar soporte técnico a una red TCP/IP, su conocimiento es fundamental.

La diferencia entre estándar e implementación

En general, TCP/IP relaciona dos nociones:

• la noción de estándar: TCP/IP representa la manera en la que se realizan las comunicaciones en una red;
• la noción de implementación: la designación TCP/IP generalmente se extiende a software basado en el protocolo TCP/IP. En realidad, TCP/IP es un modelo cuya aplicación de red utilizan los desarrolladores. Las aplicaciones son, por lo tanto, implementaciones del protocolo TCP/IP.

TCP/IP es un modelo de capas

Para poder aplicar el modelo TCP/IP en cualquier equipo, es decir, independientemente del sistema operativo, el sistema de protocolos TCP/IP se ha dividido en diversos módulos. Cada uno de éstos realiza una tarea específica. Además, estos módulos realizan sus tareas uno después del otro en un orden específico, es decir que existe un sistema estratificado. Ésta es la razón por la cual se habla de modelo de capas.

El término capa se utiliza para reflejar el hecho de que los datos que viajan por la red atraviesan distintos niveles de protocolos. Por lo tanto, cada capa procesa sucesivamente los datos (paquetes de información) que circulan por la red, les agrega un elemento de información (llamado encabezado) y los envía a la capa siguiente.

El modelo TCP/IP es muy similar al modelo OSI (modelo de 7 capas) que fue desarrollado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) para estandarizar las comunicaciones entre equipos.

Presentación del modelo OSI

OSI significa Interconexión de sistemas abiertos. Este modelo fue establecido por ISO para implementar un estándar de comunicación entre equipos de una red, esto es, las reglas que administran la comunicación entre equipos. De hecho, cuando surgieron las redes,cada fabricante contaba con su propio sistema (hablamos de un sistema patentado), con lo cual coexistían diversas redes incompatibles. Por esta razón, fue necesario establecer un estándar.

La función del modelo OSI es estandarizar la comunicación entre equipos para que diferentes fabricantes puedan desarrollar productos (software o hardware) compatibles (siempre y cuando sigan estrictamente el modelo OSI).

La importancia de un sistema de capas

El objetivo de un sistema en capas es dividir el problema en diferentes partes (las capas), de acuerdo con su nivel de abstracción.

Cada capa del modelo se comunica con un nivel adyacente (superior o inferior). Por lo tanto, cada capa utiliza los servicios de las capas inferiores y se los proporciona a la capa superior.

El modelo OSI

El modelo OSI es un modelo que comprende 7 capas, mientras que el modelo TCP/IP tiene sólo 4. En realidad, el modelo TCP/IP se desarrolló casi a la par que el modelo OSI. Es por ello que está influenciado por éste, pero no sigue todas las especificaciones del modelo OSI. Las capas del modelo OSI son las siguientes:

Nivel	Modelo antiguo	Modelo nuevo
Nivel 7
Nivel 6
Nivel 5
Nivel 4
Nivel 3
Nivel 2
Nivel 1

• La capa física define la manera en la que los datos se convierten físicamente en señales digitales en los medios de comunicación (pulsos eléctricos, modulación de luz, etc.).
• La capa de enlace de datos define la interfaz con la tarjeta de interfaz de red y cómo se comparte el medio de transmisión.
• La capa de red permite administrar las direcciones y el enrutamiento de datos, es decir, su ruta a través de la red.
• La capa de transporte se encarga del transporte de datos, su división en paquetes y la administración de potenciales errores de transmisión.
• La capa de sesión define el inicio y la finalización de las sesiones de comunicación entre los equipos de la red.
• La capa de presentación define el formato de los datos que maneja la capa de aplicación (su representación y, potencialmente, su compresión y cifrado) independientemente del sistema.
• La capa de aplicación le brinda aplicaciones a la interfaz. Por lo tanto, es el nivel más cercano a los usuarios, administrado directamente por el software.

El modelo TCP/IP

El modelo TCP/IP, influenciado por el modelo OSI, también utiliza el enfoque modular (utiliza módulos o capas), pero sólo contiene cuatro:

Capa de aplicación

Capa de acceso a la red

Como puede apreciarse, las capas del modelo TCP/IP tienen tareas mucho más diversas que las del modelo OSI, considerando que ciertas capas del modelo TCP/IP se corresponden con varios niveles del modelo OSI.

Las funciones de las diferentes capas son las siguientes:

• capa de acceso a la red: especifica la forma en la que los datos deben enrutarse, sea cual sea el tipo de red utilizado;
• capa de Internet: es responsable de proporcionar el paquete de datos (datagrama);
• capa de transporte: brinda los datos de enrutamiento, junto con los mecanismos que permiten conocer el estado de la transmisión;
• capa de aplicación: incorpora aplicaciones de red estándar (Telnet, SMTP, FTP, etc.).

A continuación se indican los principales protocolos que comprenden el conjunto TCP/IP:

Aplicaciones de red TCP o UDP IP, ARP, RARP FTS, FDDI, PPP, Ethernet, Red de anillos

Encapsulación de datos

Durante una transmisión, los datos cruzan cada una de las capas en el nivel del equipo remitente. En cada capa, se le agrega información al paquete de datos. Esto se llama encabezado, es decir, una recopilación de información que garantiza la transmisión. En el nivel del equipo receptor, cuando se atraviesa cada capa, el encabezado se lee y después se elimina. Entonces, cuando se recibe, el mensaje se encuentra en su estado original.

En cada nivel, el paquete de datos cambia su aspecto porque se le agrega un encabezado. Por lo tanto, las designaciones cambian según las capas:

• el paquete de datos se denomina mensaje en el nivel de la capa de aplicación;
• el mensaje después se encapsula en forma de segmento en la capa de transporte;
• una vez que se encapsula el segmento en la capa de Internet, toma el nombre de datagrama;
• finalmente, se habla de trama en el nivel de capa de acceso a la red.

Capa de acceso a la red

La capa de acceso a la red es la primera capa de la pila TCP/IP. Ofrece la capacidad de acceder a cualquier red física, es decir, brinda los recursos que se deben implementar para transmitir datos a través de la red.
Por lo tanto, la capa de acceso a la red contiene especificaciones relacionadas con la transmisión de datos por una red física, cuando es una red de área local (Red en anillo, Ethernet, FDDI), conectada mediante línea telefónica u otro tipo de conexión a una red. Trata los siguientes conceptos:

• enrutamiento de datos por la conexión;
• coordinación de la transmisión de datos (sincronización);
• formato de datos;
• conversión de señal (análoga/digital);
• detección de errores a su llegada.
• ...

Afortunadamente, todas estas especificaciones son invisibles al ojo del usuario, ya que en realidad es el sistema operativo el que realiza estas tareas, mientras los drivers de hardware permiten la conexión a la red (por ejemplo, el driver de la tarjeta de red).

La capa de Internet

La capa de Internet es la capa "más importante" (si bien todas son importantes a su manera), ya que es la que define los datagramas y administra las nociones de direcciones IP.
Permite el enrutamiento de datagramas (paquetes de datos) a equipos remotos junto con la administración de su división y ensamblaje cuando se reciben.

La capa de Internet contiene 5 protocolos:

• el protocolo IP;
• el protocolo ARP;
• el protocolo ICMP;
• el protocolo RARP;
• el protocolo IGMP.

Los primeros tres protocolos son los más importantes para esta capa.

La capa de transporte

Los protocolos de las capas anteriores permiten enviar información de un equipo a otro. La capa de transporte permite que las aplicaciones que se ejecutan en equipos remotos puedan comunicarse. El problema es identificar estas aplicaciones.
De hecho, según el equipo y su sistema operativo, la aplicación puede ser un programa, una tarea, un proceso, etc.
Además, el nombre de la aplicación puede variar de sistema en sistema. Es por ello que se ha implementado un sistema de numeración para poder asociar un tipo de aplicación con un tipo de datos. Estos identificadores se denominan puertos.

La capa de transporte contiene dos protocolos que permiten que dos aplicaciones puedan intercambiar datos independientemente del tipo de red (es decir, independientemente de las capas inferiores). Estos dos protocolos son los siguientes:

• TCP, un protocolo orientado a conexión que brinda detección de errores;
• UDP, un protocolo no orientado a conexión en el que la detección de errores es obsoleta.

La capa de aplicación

La capa de aplicación se encuentra en la parte superior de las capas del protocolo TCP/IP. Contiene las aplicaciones de red que permiten la comunicación mediante las capas inferiores.
Por lo tanto, el software en esta capa se comunica mediante uno o dos protocolos de la capa inferior (la capa de transporte), es decir, TCP o UDP.

Existen diferentes tipos de aplicaciones para esta capa, pero la mayoría son servicios de red o aplicaciones brindadas al usuario para proporcionar la interfaz con el sistema operativo. Se pueden clasificar según los servicios que brindan:

• servicios de administración de archivos e impresión (transferencia);
• servicios de conexión a la red;
• servicios de conexión remota;
• diversas utilidades de Internet.

D Diferenciación de los modelos en capas.

El modelo OSI es un modelo conceptual que no define ni especifica interfaces y protocolos, únicamente establece criterios generales sobre cómo concebir las redes de comunicaciones de datos.

El proceso de transmisión de datos, intervienen componentes software y hardware. Debido a ello, los procedimientos se dividen en capas o niveles.

En el modelo OSI se consideran siete niveles, en cada uno de ellos se procesan unidades de información denominadas PDU (Unidad de datos de protocolo). En los ordenadores emisores las PDU se transmiten del nivel superior al inferior, y en cada uno de ellos se añade información de control (cabeceras, AH, PH, SH, TH, NH, DH, o terminales DT). En los Ordenadores receptores la información se procesa desde el nivel inferior, comprobando y eliminando en cada nivel las cabeceras o terminales de cada PDU correspondiente a dicho nivel.

Las funciones de cada nivel es :

CAPA 7. Capa de Aplicación

Dos ordenadores se intercomunican a través de procesos, correspondiente a unas determinadas aplicaciones. El intercambio de información entre dos procesos se efectúa por medio de algún protocolo de la capa de aplicación. Algunos protocolos de la capa de aplicación son TELNET, FTP, SMTP, POP3, DNS, RTP,HTTP.

• TELNET : Es una aplicación que permite desde nuestro sitio y con el teclado y la pantalla de nuestro Ordenador, conectarnos a otro ordenador remoto a través de la red.
• FTP : Es una herramienta que te permite, a través de la red, copiar ficheros de un ordenador a otro.
• SMTP : Es un servicio de correo a través de servidores, usando un protocolo estándar para enviar y para recibir el correo.
• POP3 : Protocolo POP (Protocolo de oficina de correos), permite recoger el correo electrónico en un servidor remoto.
• DNS : El servicio permite, una vez configurado, que tu web y tu correo electrónico sean localizados desde cualquier lugar del mundo mediante tu nombre de dominio.
• RTP : (Real-Time Transfer Protocol) se utiliza para encapsular VoIP paquetes de datos dentro de paquetes UDP.
• HTTP: Protocolo de Transmisión Hipertexto. Protocolo de comunicaciones utilizado por los programas clientes y servidores de WWW para comunicarse entre sí.

CAPA 6. Capa de Presentación

Trata de homogeneizar los formatos de representación de los datos entre equipos de la red.

Para homogeneizar la representación de datos (Textos, Sonidos, imágenes, valores numéricos, instrucciones), la capa de presentación interpreta las estructuras de las informaciones intercambiadas por los procesos de la aplicación y las transforma convenientemente.

Puede realizar transformaciones para conseguir mayor eficacia en la red (compresión de texto y cifrado de seguridad). Los programas del nivel 6 suelen incluirse en el propio Sistema Operativo.

La representación de los caracteres como los datos de texto y numéricos dependen del Ordenador, se representan por códigos de representación EBCDIC, ASCII y UNICODE.

CAPA 5. Capa de sesión

Cuando se realiza una transferencia entre dos ordenadores se establece una sesión de comunicaciones entre ambos. La capa de sesión es responsable de :

• Actuar de interfaz entre el usuario y la red, gestionando el establecimiento de la conexión entre procesos remotos.
• Establecer un dialogo entre dos equipos remotos para controlar la forma en que se intercambian los datos.
• Identificar los usuarios de procesos remotos
• Cuando se corta la conexión de forma anormal, en la capa de transporte o en inferiores, la capa de sesión puede encargarse de restablecer la sesión de forma transparente al usuario.

Su función es aumentar la fiabilidad de la comunicación obtenible por las capas inferiores, proporcionando el control de la comunicación entre aplicaciones al establecer, gestionar y cerrar sesiones o conexiones entre las aplicaciones que se comunican .

CAPA 4. Capa de Transporte

Se encarga del transporte de la información, desde la fuente al destino, a través de la red.

Los accesos a la capa de transporte se efectúan a través de puertos (sockets). EL objetivo es realizar un servicio de transporte eficiente entre procesos o usuarios finales. Para dicho fin, toma los mensajes del nivel de sesión, los distribuye en pequeñas unidades (Segmentos) y los pasa a la red. Los protocolos de la capa de transporte se aseguran que todos los segmentos lleguen de forma correcta a su destino, para lo cual realizan detección y corrección de errores, además de controlar el flujo y la secuenciación. Otras funcionalidades es optimizar el transporte, realizando multiplexaciones de varios mensajes en un segmento para abaratar costes.

CAPA 3. Capa de la Red.

• Se encarga de Fragmentar los segmentos que se transmiten entre dos equipos de datos en unidades denominadas paquetes. En el ordenador receptor se efectúa el proceso inverso: los paquetes se ensamblan en segmentos.
• Realizar el encaminamiento de los paquetes. Se encargará de realizar algoritmos eficientes para la elección de la ruta más adecuada en cada momento, para reexpedir los paquetes en cada uno de los nodos de la red que deba atravesar.
• Prevenir la producción de bloqueos así como la congestión en los nudos de la red de transporte que pudiesen producirse en horas punta por la llegada de paquetes en forma masiva.

CAPA 2. Capa de enlace de datos

Descompone los mensajes que recibe del nivel superior en tramas o bloques de información, en las que añade una cabecera (DH) e información redundante para control de errores. La cabecera suele contener información de direcciones de origen y destino, ruta que va a seguir la trama, etc … También se encarga de transmitir sin error las tramas entre cada enlace que conecte directamente dos puntos físicos (nodos) adyacentes de la red, y desconectar el enlace de datos sin pérdidas de información.

CAPA 1. Capa Física

Es donde se especifican los parámetros mecánicos (grosor de los cables, tipo de conectores), eléctricos (temporizador de las señales, niveles de tensión) de las conexiones físicas.

Las unidades de información que considera son bits, y trata de la transmisión de cadenas de bits en el canal de comunicación (pares trenzados de cobre, cable coaxial, radio, infrarojos, Wifi, fibra óptica), si el emisor envía un 0 , al receptor debe de llegar un 0.

Existen diferentes formas de ampliar una red aislada o interconectar redes individuales, con dispositivos de interconexión de redes y son:

• Repetidor (Repeater ) : Capa física del modelo OSI
• Concentrador (Hub) : Capa física del modelo OSI
• Puente (Bridge) : Capa física y de enlace de datos capa 2 del modelo OSI.
• Conmutador (switch) : Actúan como filtros en la Capa de enlace de datos (Capa 2) del Modelo OSI.
• Router : Capa 3 del Modelo OSI (Físico, enlace de datos y red).
• Pasarela (Gateway) : Niveles de transporte, sesión, presentación y aplicación del modelo OSI.

C Diferenciación de medios de transmisión.

Los medios de transmisión se pueden dividir en dos grandes categorías: guiados y no guiados.

Medios guiados.

Son aquellos que proporcionan un conductor de un dispositivo a otro e incluyen cables de pares trenzados, cables coaxiales y cables de fibra óptica. Una señal viajando por cualquiera de estos medios es dirigida y contenida por los límites físicos del medio. El par trenzado y el cable coaxial usan conductores metálicos que transportan señales de corriente eléctrica. La fibra óptica es un cable de cristal o plástico que acepta y transporta señales en forma de luz.

Cable de par trenzado.

Se presenta en dos formas: sin blindaje y blindado.

Cable de par trenzado sin blindaje (UTP)

El cable de par trenzado sin blindaje (UTP, Unshieled Twisted Pair) es el tipo más frecuente de medio de comunicación. Está formado por dos conductores, habitualmente de cobre, cada uno con su aislamiento de plástico de color, el aislamiento tiene un color asignado para su identificación, tanto para identificar los hilos específicos de un cable como para indicar qué cables pertenecen a un par dentro de un manojo.

La EIA ha desarrollado estándares para graduar los cables UTP según su calidad 

Conectores UTP. Los cables UTP se conectan habitualmente a los dispositivo de red a través de un tipo de conector y un tipo de enchufe. Uno de los estándares más utilizados es el RJ 45 de 8 conductores.

Cable de par trenzado blindado (STP)

El cable de par trenzado blindado (STP, Shieled Twister Pair) tiene una funda de metal o un recubrimiento de malla entrelazada que rodea cada par de conductores aislados. Esa carcasa de metal evita que penetre el ruido electromagnético y elimina un fenómeno denominado interferencia, que es el efecto indeseado de un canal sobre otro canal. El STP tiene las mismas consideraciones de calidad y usa los mismos conectores que el UTP, pero es necesario conectar el blindaje a tierra.

Cable coaxial.

El cable coaxial transporta señales con rango de frecuencias más altos que los cables de pares trenzados. El cable coaxial tiene un núcleo conductor central formado por un hilo sólido o enfilado, habitualmente de cobre, recubierto por un aislante e material dieléctrico que, a su vez, está recubierto de una hoja exterior de metal conductor, malla o una combinación de ambos, también habitualmente de cobre. La cubierta metálica exterior sirve como blindaje contra el ruido y como un segundo conductor. Este conductor está recubierto por un escudo aislante, y todo el cable por una cubierta de plástico.

Los cables coaxiales se conectan a los dispositivos utilizando conectores específicos. Unos pocos de los más empleados se han convertido en estándares, siendo el más frecuente el conector de barril o a bayoneta BNC.

Los cables coaxiales para redes de datos usan frecuentemente conectores en T y terminadores. El terminador es necesario en las topologías de bus donde hay un cable principal que actúa de troncal con ramas a varios dispositivos pero que en si misma no termina en un dispositivo, si el cable principal se deja sin terminar, cualquier señal que se transmita sobre él generará un eco que rebota hacia atrás e interfiere con la señal original. El terminador absorbe la onda al final del cable y elimina el eco de vuelta.

Fibra Óptica

La fibra óptica está hecha de plástico o cristal y transmite las señales en forma de luz.

La fibra óptica utiliza la reflexión para transmitir la luz a través del canal. Un núcleo de cristal o plástico se rodea de una cobertura de cristal o plástico menos denso, la diferencia de densidades debe ser tal que el rayo se mueve por el núcleo reflejado por la cubierta y no refractado en ella.

Modos de propagación.

La propagación de la luz por el cable puede tomar dos modos: multimodo y monomodo, y la primera se puede implementar de dos maneras: índice escalonado o de índice de gradiente gradual.

Multimodo. El modo multimodo se denomina así porque hay múltiples rayos de luz de una fuente luminosa que se mueven a través del núcleo por caminos distintos. Cómo se mueven estos rayos dentro del cable depende de la estructura del núcleo.

En la fibra multimodo de índice escalonado, la densidad del núcleo permanece constante desde el centro hasta los bordes, el rayo de luz se mueve a través de esta densidad constante en línea recta hasta que alcanza la interfaz del núcleo y la cubierta, en esa interfaz hay un cambio abrupto a una densidad más baja que altera el ángulo de movimiento del rayo. El término escalonado se refiere a la rapidez de este cambio.

La señal consiste en un haz de rayos que recorren diversos caminos, reflejándose de formas diversas e incluso perdiéndose en la cubierta. En el destino los distintos rayos de luz se recombinan en el receptor, por lo que la señal queda distorsionada por la pérdida de luz. Esta distorsión limita la tasa de datos disponibles.

La fibra multimodo de índice gradual, decrementa la distorsión de la señal a través del cable, la densidad del núcleo es variable, mayor en el centro y decrece gradualmente hacia el borde. La señal se introduce en el centro del núcleo, a partir de este punto, sólo el rayo horizontal se mueve en línea recta a través de la zona central. Los rayos en otras direcciones se mueven a través de la diferencia de densidad, con el cambio de densidad, el rayo de luz se refracta formando una curva, los rayos se intersectan en intervalos regulares, por lo que el receptor puede reconstruir la señal con mayor precisión.

Monomodo. El monomodo usa fibra de índice escalonado y una fuente de luz muy enfocada que limita los ángulos a un rango muy pequeño. La fibra monomodo se fabrica con un diámetro mucho más pequeño que las fibras multimodo y con una densidad sustancialmente menor. La propagación de los distintos rayos es casi idéntica y los retrasos son casi despreciables, todos los rayos llegan al destino juntos, y se recombinan sin distorsión de la señal.

Tamaño de la fibra y composición del cable.

Las fibras ópticas se definen por la relación entre el diámetro de su núcleo y el diámetro de su cubierta, expresadas en micras. 

Fuentes de luz para cables ópticos.

La señal por la fibra óptica es transportada por un rayo de luz, para que haya transmisión, el emisor debe contar con una fuente de luz, y el receptor con una célula fotosensible. El receptor más usual es un fotodiodo, dispositivo que transforma la luz recibida en corriente eléctrica, mientras que para la emisión se usa un diodo LED o un diodo láser, siendo el primero más barato pero que produce una luz desenfocada y con un rango de ángulos muy elevado.

Conectores para fibra óptica.

Los conectores para el cable de fibra óptica deben ser tan precisos como el cable en si mismo, cualquier desalineación da como resultado que la señal se refleje hacia el emisor, y cualquier diferencia en el tamaño produce un cambio en el ángulo de la señal. Además la conexión debe completarse aunque las fibras no estén completamente unidas, pues un intervalo entre dos núcleos da como resultado una señal disipada, y una conexión demasiado presionada comprime ambos núcleos y altera el ángulo de reflexión. Los fabricantes han desarrollado varios conectores precisos y fáciles de utilizar, con forma de barril y en versiones de macho y hembra, teniendo el cable un conector macho y el dispositivo el conector hembra.

Las ventajas de la fibra óptica son: Inmunidad al ruido, menor atenuación de la señal y ancho de banda mayor. Y las desventajas: el coste, la fragilidad y la instalación y el mantenimiento.

Medios no guiados.

Los medios no guiados o comunicación sin cable transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico, sino que se radian a través del aire, por lo que están disponibles para cualquiera que tenga un dispositivo capaz de aceptarlas. 

Conceptos relacionados con las transmisiones de radio.

Propagación. Las ondas de radio utilizan cinco tipo de propagación: superficie, troposférica, ionosférica, línea de visión y espacio. Cada una de ellas se diferencia por la forma en que las ondas del emisor llegan al receptor, siguiendo la curvatura de la tierra (superficie), reflejo en la troposfera (troposférica), reflejo en la ionosfera (ionosférica), viéndose una antena a otra (línea de visión) o siendo retransmitidas por satélite (espacio). Cada banda es susceptible de uno u otro tipo de propagación:

Repetidores: para aumentar la distancia útil de las microondas terrestres, el repetidor radia la señal regenerada a la frecuencia original o a una nueva frecuencia. Las microondas forman la base de los sistemas de telefonía.

Antenas: para la transmisión y recepción de las señales de radio se utilizan distintos tipos de antenas: dipolos, parabólicas, de cornete.

Comunicación vía satélite: utiliza microondas de emisión directa y repetidores por satélite.

Telefonía celular. Para conexiones entre dispositivos móviles. Divide cada área en zonas o células, que contienen una antena y una central controlada por una central de conmutacion. La telefonía celular usa modulación en frecuencia.

Deterioro en la transmisión.

Los medios de transmisión no son perfectos, las imperfecciones pueden causar deterioros en las señales que se transmiten. Los tipos de deterioro son:

Atenuación.

Es la pérdida de energía. Al viajar por un medio de transmisión, la señal pierde parte de su energía para vencer la resistencia del medio. En medios guiados la atenuación puede tomar la forma de calor (efecto joule). Para medir la atenuación se emplea en concepto de Decibelio, definido como la relación entre las potencias relativas de dos señales o de una señal en dos puntos distintos, la forma matemática es la expresión dB = 10 Log (P1/P2), si el valor es negativo, se ha producido una atenuación, si es positivo una amplificación.

Distorsión.

La distorsión es la variación de la forma de onda de la señal. Ocurre cuando en una señal compuesta formada por distintas frecuencias, cada componente tiene su propia velocidad de propagación y, por tanto su propio retraso. La señal en el receptor no es igual a la emitida.

Ruido.

El ruido es un añadido a la señal debido a múltiples causas: temperatura (ruido térmico a causa de movimientos aleatorios de los electrones por la temperatura), inducción electromagnética (ruido inducido por fuentes externas tales como motores), diafonía (acción de un cable sobre otro), impulsos (ruido impulsivo, debido a picos de corriente o tensión). La señal recibida es diferente de la emitida.

Prestaciones

Los medios de transmisión son caminos por los que viajan los datos, para medir las prestaciones de los medios de transmisión se usan tres conceptos:

Rendimiento: Es la medida de velocidad con que los datos pueden pasar a través de un punto. Suponiendo una especie de pared, el rendimiento sería en numero de bits que la atraviesan en la unidad de tiempo.

Velocidad de propagación. Mide la distancia a la cual una señal de bit puede viajar a través de un medio. La velocidad de propagación de las señales electromagnéticas depende del medio y de la frecuencia de la señal.

Tiempo de propagación. Mide el tiempo necesario para que una señal o un bit viaje de un punto de un medio de transmisión a otro. El tiempo de propagación se calcula dividiendo la distancia por la velocidad de propagación. Se suele normalizar para una distancia de un kilómetro.

B Diferenciación de topologías de red.

¿Qué significa "topología"?

Una red informática está compuesta por equipos que están conectados entre sí mediante líneas de comunicación (cables de red, etc.) y elementos de hardware (adaptadores de red y otros equipos que garantizan que los datos viajen correctamente). La configuración física, es decir la configuración espacial de la red, se denomina topología física. Los diferentes tipos de topología son:

• Topología de bus
• Topología de estrella
• Topología en anillo
• Topología de árbol
• Topología de malla

La topología lógica, a diferencia de la topología física, es la manera en que los datos viajan por las líneas de comunicación. Las topologías lógicas más comunes son Ethernet, Red en anillo yFDDI.

Topología de bus

La topología de bus es la manera más simple en la que se puede organizar una red. En la topología de bus, todos los equipos están conectados a la misma línea de transmisión mediante un cable, generalmente coaxial. La palabra "bus" hace referencia a la línea física que une todos los equipos de la red.

La ventaja de esta topología es su facilidad de implementación y funcionamiento. Sin embargo, esta topología es altamente vulnerable, ya que si una de las conexiones es defectuosa, esto afecta a toda la red.

Topología de estrella

En la topología de estrella, los equipos de la red están conectados a un hardware denominadoconcentrador. Es una caja que contiene un cierto número de sockets a los cuales se pueden conectar los cables de los equipos. Su función es garantizar la comunicación entre esos sockets.

A diferencia de las redes construidas con la topología de bus, las redes que usan la topología de estrella son mucho menos vulnerables, ya que se puede eliminar una de las conexiones fácilmente desconectándola del concentrador sin paralizar el resto de la red. El punto crítico en esta red es el concentrador, ya que la ausencia del mismo imposibilita la comunicación entre los equipos de la red.

Sin embargo, una red con topología de estrella es más cara que una red con topología de bus, dado que se necesita hardware adicional (el concentrador).

Topología en anillo

En una red con topología en anillo, los equipos se comunican por turnos y se crea un bucle de equipos en el cual cada uno "tiene su turno para hablar" después del otro.

En realidad, las redes con topología en anillo no están conectadas en bucles. Están conectadas a un distribuidor (denominado MAU, Unidad de acceso multiestación) que administra la comunicación entre los equipos conectados a él, lo que le da tiempo a cada uno para "hablar".

Las dos topologías lógicas principales que usan esta topología física son la red en anillo y la FDDI(interfaz de datos distribuidos por fibra).

A. Diferenciación de las redes de datos.

1.1. Diferencia la tecnología empleada en el diseño de redes de datos, de acuerdo con las reglas yestándares de comunicación para determinar la relación entre los requerimientos del usuario y ladisponibilidad de los recursos físicos y tecnológicos.

• A. Diferenciación de las redes de datos.

Existen multitud de clasificaciones de redes nosotros vamos a centrarnos en algunas de ellas así tenemos.

• Según el tamaño de la red, distinguimos Lan, Man, y wan
• LAN: red de área local se conectan varios equipos con un alcance limitado por los cables o por la potencia de las antenas inalámbricas. Por ejemplo la red del instituto
• MAN: red área metropolitana. Red formada por un conjunto de redes LAN en las que se conectan equipos, por ejemplo los de la junta de Extremadura
• WAN red de área amplia interconectan equipos en un entorno muy amplio, como un país usando la red telefónica.

• Según el medio físico que utilicen para su conexión nos encontramos con diferentes tipos de redes en función de del medio físico utilizado para transmitir la información así tenemos:

• Redes alambricas: que utilizan los cables que serán de pares trenzados y normalmente con conectores RJ45, así utilizaremos cables paralelos para conectar el ordenador al switch y cables cruzados para conectar ordenadores entre sí
• Redes inalámbricas: La conexión inalámbrica se realiza mediante las ondas electromagnéticas que se propagan entre una antena emisora y una receptora. Para conectar un ordenador a una red wifi es necesario por tanto una antena receptora y el software adecuado.
• Normalmente las redes suelen ser hibridas es decir redes LAN que tienen conexión por cable pero en las que alguno de sus nodos es un punto de acceso wireless que permite la conexión inalámbrica de otros dispositivos wifi. Existen diferentes tipos de antena wifi:
  • wireless PCI se conecta al la placa base y sale un antena por detras del ordenador.
  • Wireless USB se conecta por USB es similar a un pendrive
  • PCMCIA se conecta por una ranura de expansión de los portátiles
  • Wireless miniPCI. Integrada en placas de portátiles

• Según topología de la red:

• Bus o lineal: tiene un cable central con derivaciones.
• Estrella: todos los ordenadores están conectados a un concentrador o Hub central y no están conectados entre sí.
• Anillo: todos se conectan describiendo una anillo, la información llega a un ordenador si no la necesita la pasa al siguiente.
• Malla: cada ordenador esta conectado al resto de los equipos con mas de un cable.

Programa y Guia de estudio

Bueno como primer paso les agrego el plan de estudio y la guía pedagógica que utilizaremos durante el semestre así que a empezar el curso

Programa de estudio

Guía de estudio

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Al blog de Instalación de redes locales sera una herramienta para seguir con las actividades y verificar la información aprendida, se agregaran vídeos, cuestionarios, imágenes cuadros informativos, y todo esto para mejorar tu aprendizaje en la pagina web.