REDES DE COMPUTADORES Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios. Como en todo proceso de comunicación se requiere de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el costo general de estas acciones. Un ejemplo es Internet, la cual es una gran red de millones de computadoras ubicadas en distintos puntos del planeta interconectadas básicamente para compartir información y recursos. La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más importante y extendido de todos ellos el modelo TCP/IP basado en el modelo de referencia OSI. Este último, estructura cada red en siete capas con funciones concretas pero relacionadas entre sí; en TCP/IP se reducen a cuatro capas. Existen multitud de protocolos repartidos por cada capa, los cuales también están regidos por sus respectivos estándares. El primer indicio de redes de comunicación fue de tecnología telefónica y telegráfica. En 1940 se transmitieron datos desde la Universidad de Darmouth, en Nuevo Hampshire, a Nueva York. A finales de la década de 1960 y en los posteriores 70 fueron creadas las minicomputadoras. En 1976, Apple introduce el Apple I, uno de los primeros ordenadores personales. En 1981, IBM introduce su primera PC. A mitad de la década de 1980 las PC comienzan a usar los módems para compartir archivos con otras computadoras, en un rango de velocidades que comenzó en 1200 bps y llegó a los 56 kbps (comunicación punto a punto o dial-up), cuando empezaron a ser sustituidos por sistema de mayor velocidad, especialmente ADSL.
MODELO OSI El modelo de interconexión de sistemas abiertos (ISO/IEC 7498-1), también llamado OSI (en inglés, Open System Interconnection) es el modelo de red descriptivo, que fue creado por la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) en el año 1984. Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones. A principios de 1980 el desarrollo de redes originó desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red. Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo problema surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas controlan todo
uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes. Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) investigó modelos de conexión como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (Systems Network Architecture) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base en esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.
CAPA FÍSICA La capa física, la capa inferior del modelo OSI, se ocupa la transmisión y recepción de la secuencia de bits sin formato no estructurado sobre un medio físico. Describe las interfaces eléctricas ópticas, mecánicas y funcionales para el medio físico y lleva a cabo las señales para todos los niveles superiores. Proporciona: • La
codificación de datos: se modifica el modelo simple de señal digital (unos y ceros) utilizado por el equipo para adaptarse mejor a las características del medio físico y para ayudar en la sincronización de bit y la trama.
CAPA DE VÍNCULO DE DATOS La capa de vínculo de datos proporciona una transferencia sin errores de tramas de datos de un nodo a otro a través de la capa física, lo que permite a las capas superiores asumir una transmisión libre de errores a través del vínculo. Para ello, el nivel de vínculo de datos proporciona: • Establecimiento
y finalización de vinculo: establece y se termina el vínculo lógico entre dos nodos. • Control de tráfico de trama: le indica al nodo transmisor que dé "marcha atrás" si no hay un búfer de trama disponible. • Secuencia de tramas: transmite y recibe tramas secuencialmente. • Confirmación de trama: proporciona/espera de confirmaciones de trama. Detecta y recupera de los errores que se producen en la capa física retransmitiendo tramas no reconocidas y controlando el recibo de tramas duplicados. • Delimitación de la trama: crea y reconoce los límites de la trama. • Comprobación de errores de trama: comprueba la integridad de las tramas recibidas. • Administración de acceso al medio: determina cuándo el nodo "tiene el derecho" utilizar el medio físico. CAPA DE RED La capa de red controla el funcionamiento de la subred, decidiendo qué ruta de acceso física deben tomar los datos basándose en las condiciones de red, la prioridad de servicio y otros factores. Proporciona: • Enrutamiento: dirige los fotogramas entre redes. • Control de tráfico de subred: los enrutadores (sistemas
intermedios de capa de red) pueden indicar a una estación de envío que "controlen" su transmisión de tramas cuando se llene el búfer del enrutador. • Fragmentación de trama: si se determina que el tamaño de la unidad de transmisión máxima (MTU) de un enrutador descendente es menor que el tamaño de trama, un enrutador puede fragmentar una trama para la transmisión y volver a montarla en la estación de destino. • Asignación de direcciones lógico / físico: traduce direcciones lógicas, o nombres, en direcciones físicas. • Cuentas de uso de la subred: dispone de funciones de administración de cuentas para realizar un seguimiento de las tramas reenviadas por sistemas intermedios de la subred para producir información de facturación. Subred de comunicaciones El software de capa de red debe generar los encabezados para que el software de capa de red que reside en los sistemas intermedios de subred pueda reconocerlos
y
utilizarlos
para
enrutar
los
datos
a
la
dirección
de
destino.
Esta capa alivia a las capas superiores de la necesidad de saber algo acerca de la transmisión de datos y media intercambiando las tecnologías utilizadas para conectar los sistemas de conexión. Establece, mantiene y finaliza las conexiones a través de la función de las comunicaciones que intervienen (uno o varios sistemas intermedios en la subred de comunicación). En la capa de red y las capas inferiores, existen protocolos del mismo nivel entre un nodo y su vecino inmediato, pero el vecino puede ser un nodo a través del cual se enrutan los datos, no la estación de destino. Las estaciones de origen y destino pueden estar separadas por muchos sistemas intermedios. CAPA DE TRANSPORTE La capa de transporte garantiza que los mensajes se entregan sin errores, en secuencia y sin pérdidas o duplicaciones. Libera a los protocolos de nivel superior de cualquier problema con la transferencia de datos entre ellos y sus colegas. El tamaño y la complejidad de un protocolo de transporte depende del tipo de servicio puede obtener de la capa de red. Para obtener una capa de red confiable con capacidad de circuito virtual, se requiere una capa de transporte mínima. Si la capa de red no es confiable o sólo es compatible con los datagramas, debe incluir el protocolo de transporte, recuperación y detección de errores extensa. Proporciona la capa de transporte: • Segmentación del mensaje: acepta un mensaje de la capa (sesión) por encima de él, el mensaje se divide en unidades más pequeñas (si no ya pequeño) y las pasa las unidades más pequeñas hacia abajo hasta la capa de red. La capa de transporte en la estación de destino permite volver a montar el mensaje. • Mensaje de confirmación: proporciona la entrega de mensajes confiable de extremo a extremo con las confirmaciones. • Control de tráfico de mensajes: indica a la estación transmisora que "dé marcha atrás" cuando no hay búferes de mensajes disponibles. • Multiplexión de sesión: Multiplexa varias secuencias de mensajes o las sesiones en un vínculo lógico y realiza un seguimiento de los mensajes que pertenecen a las sesiones (ver la capa de sesión). Por lo general, la capa de transporte puede aceptar mensajes relativamente grandes, pero hay un tamaño límite impuesto por la capa (inferior) de red. En consecuencia, la capa de transporte debe dividir los mensajes en unidades más pequeñas, o tramas, anteponiéndole un encabezado a cada trama.
CAPA DE SESIÓN La capa de sesión permite el establecimiento de la sesión entre procesos que se ejecutan en diferentes estaciones. Proporciona: • Establecimiento
de la sesión, mantenimiento y terminación: permite que dos procesos de aplicación en diferentes equipos establezcan, utilicen y terminen una conexión, llamada a una sesión. • Compatibilidad con la sesión: realiza las funciones que permiten estos procesos comunicarse a través de la red, realizar la seguridad, el reconocimiento de nombre, el registro y así sucesivamente. CAPA DE PRESENTACIÓN La capa de presentación da formato a los datos que deberán presentarse a la capa de aplicación. Se puede ver como el traductor de la red. Esta capa puede traducir datos de un formato utilizado por la capa de aplicación en un formato común en la estación emisora, y después convertir el formato común a un formato que se sabe que la capa de aplicación en la estación receptora. Proporciona
la
• Traducción del código • Conversión de datos:
capa
de
presentación:
de carácter: por ejemplo, ASCII a EBCDIC. bits de orden, punto flotante entero CR-CR/LF y así
sucesivamente. • Compresión de datos: reduce el número de bits que deben ser transmitidos en la red. • Cifrado de datos: cifrar los datos por motivos de seguridad. Por ejemplo, el cifrado de contraseña. CAPA DE APLICACIÓN
El nivel de aplicación actúa como la ventana para los usuarios y los procesos de aplicaciones tener acceso a servicios de red. Esta capa contiene una variedad de funciones frecuentemente utilizadas: • Redirección de dispositivo y de • Acceso a archivos remotos • Acceso a la impresora remota
uso compartido de recursos
• Comunicación entre procesos • Administración de redes • Servicios de directorio • Mensajería electrónica (como correo) • Terminales de la red virtuales
TIPOS DE REDES Y TOPOLOGIAS DE RED Según el tamaño: -LAN (red de área local): de 10 metros a 1 kilómetro, suelen usar broatcast y su velocidad va de 10 a 100 Mbps. -MAN (red de área metropolitana): tamaño máximo 10 kilómetros. -WAN (red de área amplia): tamaño entre 100 y 1000 kilómetros. -INTERNET: más de 10000 kilómetros. Según su tecnología de transmisión: -redes Broadcast: Son las redes donde lo datos llegan a todas las maquinas de la red, un solo canal de comunicación. -redes point-to-point: Son aquellas donde hay muchas conexiones entre parejas individuales de maquinas. Según en tipo de transferencia de datos: -Transmisión simple: Los datos solo pueden ir en un sentido. -Half-duplex: Los datos pueden ir en ambos sentidos pero solo en uno a la vez. -Full-dúplex: Los datos pueden ir en ambos sentidos a la vez. Topologías de red: -Bus: Todas las maquinas están conectadas a un único cable por donde pasa toda la información, esta llega a todas las maquinas. Tienen un Hub o un switch al final. -Anillo: Es un anillo cerrado donde cada nodo o PC esta conectado con sus nodos adyacentes formando un anillo. La información se transmite de nodo en nodo. -Anillo doble: En lugar de un anillo, hay dos para aumentar la fiabilidad de la red. -Estrella: Es un nodo central q normalmente es un hub y a él están conectados todos los pc, la información pasa por el hub para luego ir a su destino.
-Estrella extendida: Cada nodo q conecta con el nodo central, es centro de otra estrella, normalmente los centros los ocupan hub. -Árbol: Tiene un nodo troncal q suele ser un hub desde el q se ramifican los demás nodos. -Malla completa: Todos los nodos se comunican directamente entre si. -Celular: Circunferencias con nodos individuales en el centro, es para redes inalámbricas. Topologías LAN: -Ethernet: bus lógica y estrella física o estrella extendida. -token ring: anillo logia y física de estrella. -FDDI: anillo lógica y anillo doble física. -ETHERNET: Solo puede haber un emisor a la vez lo q provoca colisiones si dos maquinas están enviando paquetes al mismo tiempo. El funcionamiento es sencillo, cuando una maquina quiere enviar un paquete, escucha primero, sino oye nada, envía el paquete, si oye algo, espera un determinado tiempo aleatorio y vuelve a escuchar. Es broatcast, ósea que cada maquina examina los paquetes para ver si son para ella o no, llegan a la capa, acceso a la red sino son para ella, son ignoradas, sino, pues siguen subiendo niveles.
El método de detección de colisiones CSMA/CD realiza 3 funciones: -enviar y recibir paquetes.
- decodificar los datos para ver si son para el y subirlos a las siguientes capas del modelo OSI - detectar errores en los datos o en la red.
TRAMAS ETHERNET Según van descendiendo los datos x las diferentes capas se les van añadiendo información, al final quedan una serie de unidades de información denominadas Tramas y que son así:
SEÑALES ANALOGAS Y DIGITALES Una de las necesidades básicas del ser humano es la Comunicación: ser capaz de intercambiar información y conocimiento con aquellos que nos rodean. Las redes de telecomunicaciones son las que posibilitan la comunicación a distancia La representación eléctrica u óptica de la información que se desea transmitir se denomina señal. Las señales que viajan por los medios de transmisión y los equipos que las generan pueden ser de dos tipos: Señal analógica: Son ondas continuas en el tiempo en las que los valores varían de una forma continua. Ejemplo: La voz (ondas de presión) • Señal digital: Son señales analógicas que solo pueden tomar valores descritos. Ejemplo: señal binaria donde solo existen dos variantes "0" y "1". •
Señales analógicas Surgen cuando una forma de orden física, tal como la onda acústica o lumínica, se convierte en una señal eléctrica. Muchos dispositivos de comunicaciones, tales como teléfonos, cámaras de video y micrófonos, son dispositivos análogos que crean señales analógicas. Por ejemplo el micrófono, ésta señal, una
representación eléctrica de la voz de una persona, se dice que es continua en amplitud y tiempo. La señal es un análogo, esto es representativo de las ondas de sonido originales. Es preciso indicar que la señal analógica es un sistema de comunicaciones de las mismas características, mantiene dicho el carácter y deberá ser reflejo de la generada por el usuario. La utilización de señales analógicas en las comunicaciones todavía se mantiene en la transmisión de radio y televisión. Los parámetros que definen a un canal de comunicaciones analógicas son el ancho de la banda (diferencia entre la máxima y la mínima frecuencia a transmitir) y su potencia media y de cresta.
Señal digital La tan mencionada señal digital, genera signos que pueden ser analizados en término de algunas magnitudes que representan valores discretos (forma particular de codificación que toma un símbolo o paquete de información). Por ejemplo, el interruptor de la luz sólo puede tomar dos valores o estados: abierto o cerrado. Los sistemas digitales, como por ejemplo el ordenador, usan lógica de dos estados representados por dos niveles de tensión eléctrica, uno alto, H y otro bajo, L (High y Low, respectivamente, en inglés). Por abstracción, dichos estados se sustituyen por ceros y unos, lo que facilita la aplicación de la lógica y la aritmética binaria. Si el nivel alto se representa por 1 y el bajo por 0, se habla de lógica positiva y en caso contrario de lógica negativa. Es conveniente aclarar que, a pesar de que en los ejemplos señalados el término digital se ha relacionado siempre con dispositivos binarios, no significa que digital y binario sean términos intercambiables.
Ventajas De las señales Digitales: Ante la atenuación, puede ser amplificada y reconstruida al mismo tiempo, gracias a los sistemas de regeneración de señales. • Cuenta con sistemas de detección y corrección de errores, en la recepción. • Facilidad para el procesamiento de la señal. • Permite la generación infinita sin pérdidas de calidad. •
Inconvenientes De las señales Digitales: Necesita una conversión analógica-digital previa y una decodificación posterior, en el momento de la recepción. • Requiere una sincronización precisa entre los tiempos del reloj del transmisor, con respecto a los del receptor •
Ventajas De la señal Analógica La principal ventaja es la correcta y ajustada definición de la señal analógica que tiene el potencial para una cantidad infinita de resolución de la señal. En comparación con las señales digitales, las señales analógicas son de mayor densidad. Otra de las ventajas con las señales analógicas es que su tratamiento se puede lograr más sencillo que con el equivalente digital. Una señal analógica puede ser procesada directamente por los componentes analógicos, aunque algunos procesos no están disponibles, excepto en forma digital. Inconvenientes De la señal Analógica
La principal desventaja de la señalización analógica es que cualquier sistema de ruido, es decir, al azar hace una variación no deseada. Como la señal se copia y se vuelve a copiar, o es transmitida a través de largas distancias, estas variaciones al azar, aparentemente a son dominantes. Eléctricamente, estas pérdidas pueden verse disminuidas por la protección, bien comunicado, y el cable de varios tipos, tales como coaxial o par trenzado. Los efectos del ruido crean la pérdida de señal y la distorsión.
MEDIOS DE TRANSMISION Un medio de transmisión es el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales de un sistema de transmisión. La transmisión se realiza habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos: medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados. Según el sentido de la transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes: simplex, half-duplex y full-duplex. También los medios de transmisión se caracterizan por utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo diferentes. MEDIO DE TRANSMISION GUIADA Los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Las principales características de los medios guiados son el tipo de conductor utilizado, la velocidad máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores, la inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías de nivel de enlace. Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la interconexión de ordenadores son: •
Protegido: Shielded Twisted Pair (STP)
No protegido: Unshielded Twisted Pair (UTP): es un cable de pares trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es sensible a las interferencias. Es importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto del trenzado no será eficaz, •
disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la capacidad de transmisión. Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar.
MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADA En este tipo de medios tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea. La configuración para las transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional. En la direccional, la antena transmisora emite la energía electromagnética concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben estar alineadas. En la omnidireccional, la radiación se hace de manera dispersa, emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser recibida por varias antenas. Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional. La transmisión de datos a través de medios no guiados añade problemas adicionales, provocados por la reflexión que sufre la señal en los distintos obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de frecuencias de la señal transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.
DISPOSITIVOS DE INTERCONEPCION Los dispositivos de interconexión de redes y de red se dividen en cuatro categorías: repetidores, puentes, encaminadores y pasarelas. Cada uno de los cuatro tipos interactúa en diferentes niveles del modelo OSI, los repetidores actúan sólo sobre los componentes eléctricos de una señal y sólo son activos en el nivel físico. Los puentes utilizan protocolos de direccionamiento y pueden afectar al control de una única red, la mayoría son activos en el nivel de enlace de datos. Los encaminadores ofrecen enlaces entre dos redes diferentes del mismo tipo por lo que están en el nivel de red, por último las pasarelas proporcionan servicios de traducción entre redes y son activas en todos los niveles. Cada tipo es también activo en los niveles inferiores a aquel en que sea en mayor parte activo. REPETIDORES. Un repetidor es un dispositivo electrónico que opera sólo en el nivel físico del modelo OSI, las señales que transportan información pueden viajar a una distancia fija antes de que la atenuación dañe la integridad de los datos, el repetidor instalado en un enlace recibe la señal antes de que sea demasiado débil o corrupta, regenera el patrón de bits original y coloca la copia refrescada de nuevo en el enlace
Un repetidor sólo permite extender la longitud física de la red, el repetidor no cambia de ninguna forma la funcionalidad de la red. El repetidor no es un amplificador puesto que lo que hace es regenerar la señal, es decir, eliminar el ruido y la atenuación, y crea una copia bit a bit con la potencia original (sin ruido). PUENTES. Los puentes actúan en los niveles físicos y de enlace de datos del modelo OSI. Los puentes pueden dividir dividir una red grande en segmentos más pequeños. También pueden retransmitir tramas entre dos redes originalmente separadas, y contienen lógica que permite separar el tráfico de cada segmento, de forma que pueden filtrar el tráfico por lo que son útiles para controlar y aislar enlaces con problemas, contribuyendo a la seguridad de la red.
Un puente actúa en el nivel de enlace de datos dándole acceso a las direcciones físicas de todos los dispositivos conectados a él. Cuando la trama entra en el
puente, éste la regenera tal como lo hace el repetidor y comprueba la dirección de destino y manda la nueva copia al segmento donde se encuentra el destino, el puente comprueba la dirección destino de la trama entrante y la compara con un a tabla de direcciones de las estaciones en ambos segmentos para encaminarla al segmento adecuado. Tipos de puentes. Puente simple: el puente simple enlaza dos segmentos y contiene una tabla que almacena todas las direcciones en cada uno de ellos, pero las direcciones han de introducirse manualmente, por lo que, al añadir o eliminar una nueva estación, hay que introducir su dirección o quitarla. Puente multipuerto: este puente conecta más de dos segmentos y la tabla añade a las direcciones el número del puerto del segmento en que están.
Puente transparente: este puente construye su tabla automáticamente, cuando se instala la tabla está vacía, al llegar un paquete analiza la dirección origen y destino, la dirección origen entra en la tabla junto con el segmento al que pertenece, así va llenando la tabla, si la dirección destino aún no la tiene en la tabla, retransmite el paquete a todos los dispositivos. Esta función de autoaprendizaje sirve para actualizar la tabla si se añaden o quitan dispositivos e incluso si cambian de posición. ENCAMINADORES. Los encaminadores tienen acceso a las direcciones del nivel de red y contienen software que permite determinar cual de los posibles caminos entre esas direcciones es el mejor para cada transmisión determinada. Los encaminadores actúan en los niveles físico, de enlace de datos y de red del modelo OSI.
Los encaminadores retransmiten los paquetes entre múltiples redes interconectadas, encaminan paquetes de un dispositivo situado en una red a otro situado en otra red, para ello el paquete es enviado primero al encaminador que une las dos redes. Un encaminador actúa como una estación en la red pero, al pertenecer a dos o más redes, tienen direcciones y enlaces a todas ellas. Para encaminar adecuadamente los paquetes, hay varios conceptos aplicados: Encaminamiento con coste mínimo: Se basa en la eficiencia: ¿cuál es el más barato o el más corto? La evaluación de eficiencia incluye conceptos como rapidez, distancia, número de retransmisiones o saltos, enlaces fiables. Uno de los mecanismos es el contador de saltos, en que cada enlace se considera de igual longitud y valor, el encaminador entonces evaluará el número de saltos necesarios y elige. En otras ocasiones se valoran otras cualidades como la congestión del tráfico o el medio del enlace. Encaminamiento estático y dinámico: En el estático, una vez elegida una ruta desde un origen a un destino, el encaminador envía todos los paquetes de ese origen a ese destino siempre por la misma ruta. El encaminamiento dinámico selecciona otra ruta incluso desde el mismo origen al mismo destino porque tiene en cuenta las condiciones de las redes tráfico, topología, etc.
PASARELAS. Las pasarelas actúan en todos los niveles del modelo OSI, actuando como un auténtico convertidor de protocolos, pudiendo aceptar un paquete en un protocolo y retransmitirlo en otro.
Una pasarela es generalmente un software instalado en un encaminador, que comprende los protocolos utilizados por cada red enlazada, y es capaz de traducir de un protocolo a otro modificando cabeceras y colas del paquete e incluso la tasa de datos, el tamaño y el formato. Encaminadores multiprotocolo: En el nivel de red, un encaminador es un dispositivo de un único protocolo, es decir enlaza redes del mismo protocolo debido a que cada protocolo usa una únicac tabla de direccionamiento, sin embargo existen encaminadores multiprotocolo capaces de unir redes que usan diferentes protocolos, el encaminador tendrá entonces una tablas de direccionamiento por cada protocolo. Puentes encaminadores: un encaminador de un único protocolo que actúa como un puente, de forma que cuando recibe un paquete que no use direcciones de nivel de red, actúa como puente y si recibe direcciones de red como encaminador. Conmutadores: es un dispositivo que ofrece la funcionalidad de un puente con mayor eficiencia, para ello tiene una memoria interna o buffer que almacena la trama recibida, comprueba su dirección destino y, si el enlace de salida no está libre, lo conserva hasta que se libere el enlace.
CANALES DE TRANSMISION CONEXIÓN PARALELA: Las conexiones paralelas consisten en transmisiones simultáneas de Cantidad de bits. Estos bits se envían simultáneamente a través de diferentes canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier otro medio físico). La conexión paralela en equipos del tipo PC generalmente requiere 10 alambres.
Estos canales pueden ser: • N líneas físicas: en cuyo caso cada bit se envía en una línea física (motivo por el cual un cable paralelo está compuesto por varios alambres dentro de un cable cinta) una línea física dividida en varios subcanales, resultante de la división del ancho de banda. En este caso, cada bit se envía en una frecuencia diferente... Debido a que los alambres conductores están uno muy cerca del otro en el cable cinta, puede haber interferencias (particularmente en altas velocidades) y degradación de la calidad en la señal... •
CONEXIÓN SERIE: En una conexión en serie, los datos se transmiten de a un bit por vez a través del canal de transmisión. Sin embargo, ya que muchos procesadores procesan los datos en paralelo, el transmisor necesita transformar los datos paralelos entrantes en datos seriales y el receptor necesita hacer lo contrario.
Estas operaciones son realizadas por un controlador de comunicaciones (normalmente un chip UART, Universal Asynchronous Receiver Transmitter (Transmisor Receptor Asincrónico Universal)). El controlador de comunicaciones trabaja de la siguiente manera: • La transformación paralela-en serie se realiza utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento, que trabaja conjuntamente con un reloj, desplazará el registro (que contiene todos los datos presentados en paralelo) hacia la izquierda y luego, transmitirá el bit más significativo (el que se encuentra más a la izquierda) y así sucesivamente:
La transformación paralela-en serie se realiza utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento, que trabaja conjuntamente con un reloj, desplazará el registro (que contiene todos los datos presentados en paralelo) hacia la izquierda y luego, transmitirá el bit más significativo (el que se encuentra más a la izquierda) y así sucesivamente: •
La transformación en serie-paralela se realiza casi de la misma manera utilizando un registro de desplazamiento. El registro de desplazamiento desplaza el registro hacia la izquierda cada vez que recibe un bit, y luego, transmite el registro entero en paralelo cuando está completo: •