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3.I.1© UPM-ETSISI-RC Tema 3: Redes de área extensa. Parte I
Redes de ComputadoresTema 3: Redes de área extensaParte I
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ContenidoPARTE I: 1. Introducción2. Líneas dedicadas3. RTB4. ADSL5. RDSI6. X.25PARTE II: 7. Frame Relay8. ATM
3.I.3© UPM-ETSISI-RC Tema 3: Redes de área extensa. Parte I
1. Introducción
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Concepto de red WAN (Wide Area Networks) Normalmente, se considera como redes de área amplia a todas aquellas que cubren una amplia área geográfica, incluyendo mas de un continente.
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Tecnologías WANLL
Leased line o
Línea dedicada
SimpleMuy seguraConexiones
larga duración
1.Cara2.Coste en
función de la distancia
PPP, HDLC, SDLC, etc.
RTCConmutación
de circuitos
Para conexiones de corta duración
Barata
Configuración de llamadas
PPPRDSI
RCP (CONS)Conmutación paquetes (con
conexión)
Muy fiableCoste según el
trafico
Medios compartidos
X.25Frame relay
RCP (CLNS)Conmutación paquetes (sin
conexión)
FiableBajo coste
Medios compartidos
IP v4IPv6
ATMModo de
transferencia asíncrona
Conmutación de celdas
Integra voz y datos
Sobrecarga (Overhead)
SDHATM
Pros
Cont
ras
Prot
ocol
o
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2.Líneas dedicadas
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Líneas dedicadasGeneralidades Una línea dedicada (leased line), es una línea arrendada a un operador de telecomunicaciones para transportar datos, voz y video entre dos localizaciones muy distantes. Técnicamente, son enlaces punto-a-punto de una forma permanente y fija, que suministra una comunicación WAN entre equipos del cliente. Características:
• Su ancho de banda va desde 64kbps a decenas de Mbps).• Su coste es elevado y depende de la velocidad y la distancia
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Líneas dedicadasConexión punto-a-punto
CSU/DSU
CSU/DSUE1 (2Mbps)
Operador (CE)
Equipamiento del cliente (CPE) Equipamiento del cliente (CPE)
CSU/DSU: Channel Service Unit/Data Service Unit
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Líneas dedicadasTecnologías
Operador (CE)
Equipamiento del cliente (CPE)Equipamiento del cliente (CPE)
Enlace de microondas
Cable de FO
Enlace satelital
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3. Red Telefónica Básica
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Red Telefónica BásicaConmutación de circuitos En las redes de conmutación de circuitos, para interconectar dos terminales se establece un camino dedicado a través de los nodos de la red (RTB o PSTN). Este camino es el resultado de la interconexión de enlaces físicos entre nodos. En cada nodo, los datos de entrada de un enlace se encaminan o conmutan por el canal apropiado de salida sin retardos
PBX
Bucle de abonado
CPE
ANALÓGICO
Bucle de abonado
CPE
ANALÓGICO
PBX
ANALÓGICO
PSTN: Public Switched Telephone NetworkPBX:Public branch Exchange o central telefónica
CPE: Customer premise equipment
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Red Telefónica BásicaGeneralidades La RTB fue diseñada originalmente para transmitir señales de voz. El ancho de banda de un canal telefónico es de 4 kHz. Aunque la transmisión es analógica, se pueden transmitir datos mediante un módem por un canal telefónico.
Bucle de abonado
CPE
Bucle de abonado
CPE
E. Troncal
E. Troncal
1 canal telefónico
Muchos canales
telefónicos
Central pública de conmutación (PBX)
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Red Telefónica BásicaArquitectura actual Las RTBs de hoy tienen una arquitectura orientada a servicios, que separan las funciones de control del servicio de la funcionalidad de conmutación. Las centrales pueden ser de dos tipos:
• SSP o punto de conmutación de servicio, que es la central que responde inicialmente (cuando una persona que llama marca un número de teléfono) y proporciona la funcionalidad de conmutación• El SCP o punto de control de servicio, que valida y autentifica la petición de servicio de la SSP . El SCP da las órdenes y respuestas para completar la llamada.
Nº:XXXXXXPetición de
servicio
SSP
SSP
SCP
SSP
SSP
SSP
Encaminamiento
Traspaso del control
Desde el SSP se completa la llamada
Ordenes para completar la llamada
SSN
7
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4. xDSLLínea de abonado Digital
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DSLIntroducción La línea de abonado digital o línea de suscripción digital DSL, es una familia de tecnologías que proporcionan el acceso a una red de datos (Internet) mediante la transmisión de datos digitales a través de los cables de los canales telefónicos convencionales del bucle de abonado.
Cable EthernetPar telefónico
ModemDSL
Señal modulada Señal digital
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DSLCoexistencia del canal vocal y el canal de datos DSL Emplea los espectros de frecuencia que no son utilizados para el transporte de voz. Por ello, DSL puede coexistir en un mismo bucle de abonado con el servicio telefónico, cosa que no es posible con un módem convencional pues opera en la banda vocal, la misma que la usa la telefonía.
Modem DSL
Splitter(Filtro)
Par telefónico de CuSeñal DSL Señal digital
Señal de voz
Cable Ethernet
POTS (Plain Old Telephone Service)
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ADSLAsymmetric Digital Subscriber LineLínea de abonado digital asimétrica ADSL es la más conocida de la nueva familia de tecnologías módem (DSL) y fue diseñada para permitir la transmisión de datos digitales a alta velocidad a través de cable telefónico convencional. El término asimétrico se refiere a que ADSL da más capacidad en el enlace descendente (hacia el usuario) que en el ascendente. Ya que, en general, el usuario medio accede a servicios como Web, correo, etc. ADSL hace uso de multiplexación por división en frecuencias (FDM) para aprovechar la capacidad de 1 MHz de que dispone el cable de par trenzado
Frecuencia (khz)
3,4k
hz
RTC (POTS)
25kh
z
≈200
khz
≈250
khz
Pote
ncia
REDUSUARIO
USERRED
Enlace ascendenteEnlace descendente
≈100
0khz
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El enlace ADSLArquitectura de red
Equipos del operador (CE)CENTRAL TELEFÓNICA
Bucle de abonadoSNI
ATU-RADSL terminal unit remote
Señal ADSL Señal digital
Cable Ethernet
ATU-CADSL Terminal Unit-Central
Señal ADSLINTERNET
Central telefónica
(SSP)
Equipos de abonado (CPE)
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El enlace ADSLArquitectura de redEquipamiento del operador. DSLAM
ATU-R
FO. Interface ATM a 155 o 622Mbps
ATU-C
ATU-C
ATU-C
RED ATM
Internet(ISP)
RED CORPORATIVA
DSLAM: Digital Subscriber Line Access Multiplexer
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IP
El enlace ADSLArquitectura de los protocolosPCATU-RDSLAMRouter
IP
802.3EthernetATMATM ATM 802.3
Ethernet
802.3.FISICAADSLFISICO(SDH)FISICO(SDH) ADSL 802.3.FISICA
Fibra óptica
3.I.21© UPM-ETSISI-RC Tema 3: Redes de área extensa. Parte I
ADSLVentajas vs inconvenientesVentajas Inconvenientes
infraestructura existente
voz y datos
conexión permanente a
Internet
Velocidad mayor
Modem ADSL caro
No todas las líneas valen
Menor calidad que la FO
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5. Red Digital de Servicios integrados(RDSI o ISDN)
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Red Digital de Servicios IntegradosIntroducción La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) es una red resultado de la evolución de la Red Telefónica Básica (RTB). Apareció en 1991. Debido a sus altos costes y la irrupción del ADSL, no se ha impuesto, resultando un fracaso tecnológico. La UIT-T (antigua CCITT) define la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI o ISDN en inglés) como:
• red que procede por evolución de la RTB y que facilita conexiones digitales extremo a extremo para proporcionar una amplia gama de servicios, tanto de voz como de otros tipos, y a la que los usuarios acceden a través de un conjunto de interfaces normalizados. La característica clave de la RDSI es que integra voz y datos en la misma línea, añadiendo características que no estaban disponibles en el sistema de teléfono clásico
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RTC vs. RDSIL. Digitales
Diseñado para voz y datos
2 llamadas simultáneas
Telefonía de alta calidad (7 KHz)
RDSIL. Analógicas
Diseñado para voz
1 llamada
Telefonía a 4Khz
RTB
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De señales analógicas a digitalesLa modulación de impulsos codificados (MIC o PCM)
Muestreo Cuantificación Codificación12345678912 001111011000001
001111011000001
Señal analógica
Datos digitales
8000 muestras/s8 bits por muestra
64000 bits/s
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CPE
RDSIComponentes e interfacesET1
NT2 NT1
US
Central RDSI
T
4 hilos 4 hilos 2 hilos
NT2 NT14 hilos 4 hilos 2 hilos
NT2 NT14 hilos 4 hilos 2 hilos
R
Teléfono convencional
Teléfono RDSI
AT
V24 NT2 NT14 hilos 4 hilos 2 hilos
AT
3.I.27© UPM-ETSISI-RC Tema 3: Redes de área extensa. Parte I
RDSIAcceso básico y primario Tipos de canales
• Canal B: a 64 Kbps, para voz y datos. Puede haber un número variable según el tipo de interfaz (BRI, PRI). • Canal D: a 16 o 64 Kbps, para señalización.
B (64 kbps)B (64 kbps)
D (16kbps)
Acceso básico (BRI=2B+D)
D (64kbps)
Acceso primario (PRI=30B+D)
30B
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RDSI de banda ancha La red RDSI de banda ancha es una evolución (manteniendo la arquitectura de la RDSI clásica o RDSI-BE) capaz de proporcionar a los usuarios finales hasta 155.54Mbps frente a los 64kbps de la RDSI_BE La tecnología designada para RDSI-BA fue el modo de transferencia asíncrono (ATM).
BET1BNT2 BNT1
US
Central RDSI-BA
T
4 hilos 4 hilos FO
3.I.29© UPM-ETSISI-RC Tema 3: Redes de área extensa. Parte I
Equi
pos
del o
pera
dor (
CE)
Equipos del usuario (CPE)
Equipos del usuario (CPE)
RDSI de banda ancha vs. ATMET1
NT1NT2PBX
U
S
Central RDSI-BA
T
FO
ET1NT2NT1
U SCentral RDSI-BA T
FO
RED ATM
Teléfono RDSI-BA
3.I.30© UPM-ETSISI-RC Tema 3: Redes de área extensa. Parte I
6. RCP basada en X.25
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Redes de conmutación de paquetesVentajas vs. inconvenientesVentajas Inconvenientes
Consume recursos del
sistema cuando se envía
(o se recibe) un paquete
Intercambio de paquetes
entre hosts de diferentes
velocidades
Mayor eficiencia: enlace
compartido dinámicamente
Tolerancia a fallos de las líneas
Ancho de banda no
garantizado (no apto para
voz y video en TR)
Pérdida y retardo de los
paquetes
Información de control
necesaria
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Redes de conmutación de paquetesConcepto Una red de Conmutación de Paquetes es aquella que posibilita un intercambio de bloques de información (o “paquetes”) entre dos puntos, un emisor y un receptor. En el origen (extremo emisor), la información a enviar se divide en “paquetes” que contienen los datos de usuario y la información de control (dirección de origen y destino, etc.)
RCP
Paquete3
Datos de usuario
Paquete2Paquete3 Paquete1
Información de control
Paquete3
Datos de usuario
Paquete2Paquete3 Paquete1
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X.25Introducción y antecedentes X.25 es un estándar de ITU-T para WANs de conmutación de paquetes (RCP). X.25 es uno de los más antiguos servicios de conmutación de paquetes disponibles.
• Fue desarrollado en 1976, antes del modelo de referencia OSI El conjunto de protocolos, definido por el estándar, está diseñado como tres capas conceptuales, que corresponden estrechamente a las tres capas inferiores de la siete capas modelo OSI . La Red Especial de Transmisión de Datos (RETD), fue la primera red de conmutación de paquetes comercial del mundo (Telefónica 1971). Se basó en los principios de diseño de ARPANET.
• Después vino EEUU (1975), Francia (1978), Inglaterra y Alemania (1981).
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X.25Arquitectura de red
Conmutador X25(ETCD)
ETD
ETD
RPCP(WAN pública X.25)
ETD
PAD
Modem
Terminal asíncrono
X.28
X.3
Host X.25
RTB
X.32
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X.25Aplicaciones y servicios La aplicación mas común de las redes X.25 es el trafico transaccional (Gestión de pedidos, consulta de costos, Transferencia electrónica de fondos y consultas en bases de datos) y la conexión de terminales remotos a un ordenador central. Para ello las redes X.25 ofrecen servicios CONS (Servicio de red orientado a conexión o Connection-Oriented Network Service): SVC y PVC
• Los servicios de circuitos virtuales conmutados (SVC) son conexiones temporales que, por lo general, se crean ex profeso y de forma dinámica para cada llamada, y se desconectan cuando la sesión o llamada se termina.• Los servicios de circuitos virtuales permanentes (PVC) proporcionan un circuito dedicado entre dos puntos.
Esto es PVC es un circuito virtual permanente establecido para uso repetido por parte de los equipos de transmisión. • Sistema jerárquico de direccionamiento X.121.
Interconexión a nivel mundial.
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X.25Modelo de capasProcesos de
usuario
PLP
LAP-B
X.21
PLP
LAP-B
X.21
Protocolo red
Protocolo Enlace
Bits
Medio de transmisión (canal)
ETD (DTE) ETCD (DCE)
RPCPCPE
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Ejemplo de red X.25Red UNO de Movistar
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Referencias[1] William Stallings: Comunicaciones y Redes de Computadores. Prentice Hall[2] Simon Poulton: Packet switching and X.25 networks. Pitman [3] Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks (4ª ed 2003). Prentice Hall[4] R.J. Cypser: Communications for cooperating systems . Addison-Wesley