clase 2
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Introduction 1-1
Tema 1: contenido
1.1 Que es el internet?1.2 Frontera de la red
Sistemas finales, redes de acceso, enlaces
1.3 Núcleo de la redMalla de routers interconectadosconmutación de paquetes /circuitos, estructura
1.4 Demora, pérdida y rendimiento enredes de paquetes /circuitos1.5 Modelos de servicios / capas de protocolos1.6 Historia
El núcleo de la red
❒ Red de routers interconectados
La pregunta fundamental
Como se transfieren los datos a través de la red ?
El núcleo de la red
❒ Una solución es la conmutación
– Como cerramos y abrimos el circuito ?
conmutador
Conmutación
• Solución 1
Encendido
Apagado
Conmutación
• Solución 2
Encendido
Apagado
Red Conmutada
❒ Una red conmutada consta de una serie de nodos interconectados, o dispositivos capaces de crear conexiones temporales o para el encaminamiento.
Red Conmutada
Taxonomia de redes conmutadas
Introduction 1-10
El núcleo de la red
Conmutación de circuitos: Circuitos dedicados por llamada, red telefónica
Red de paquetes: datos enviados por red en bloques
Introduction 1-11
Conmutación de circuitos
Recursos reservados de extremo a extremo
Ancho de banda, capacidad del switch
Recursos dedicados: No compartir
Similar a un circuito, garantía de rendimiento
Se requiere: configuración de la llamada
Introduction 1-12
Conmutación de circuitos
Los recursos de red (e.j., ancho de banda) dividido en partes
Una parte asignada a una conexión
La parte “sin uso” asignada a la conexión, no se comparte.
Para dividir en partes hay dos técnicas División por
frecuencia División por tiempo
Introduction 1-14
Conmutación de circuitos
Sea L la longitud del archivo y R el ancho de banda
R está en función de la capacidad de cada enlace y de las ranuras o slots por seg.
El tiempo del enlace será: Te = L / R El tiempo para enviar un archivo de un
extremo a otro, deberá tomar en cuenta el tiempo del enlace y el tiempo de conexión, es decir: TAB = Te + Tc
Introduction 1-15
Ejemplo de Conmutación de circuitos
Cuanto tiempo toma enviar un archivo de 640,000 bits del host A al host B sobre una red de conmutación de circuitos?
Todos los enlaces son de 1536 Mbs
Cada enlace usa TDM con 24 ranuras.
500 mseg son requeridos para establecer el circuito de extremo a extremo.
A
B
1536 Mbs
1536 Mbs
1536 Mbs
1536 Mbs
1536 Mbs
24 ranuras/seg
24 ranuras/seg
24 ranuras/seg
Introduction 1-16
Ejemplo de Conmutación de circuitos
Cuanto tiempo toma enviar un archivo de 640,000 bits del host A al host B sobre una red de conmutación de circuitos, si el tiempo para establecer el circuito es de 500 ms?
Sea L la longitud de paquetes en bits que se envian de A a B
R el ancho de banda Tc tiempo para
establecer el circuito Te Tiempo del enlace
TAB Tiempo de A a B
Fórmulas: TAB = Te + Tc
Te = L / R
A
B
1536 Mbs
1536 Mbs
1536 Mbs
1536 Mbs
1536 Mbs
24 ranuras/seg
24 ranuras/seg
24 ranuras/seg
Introduction 1-17
Ejemplo numerico ...
L = 640 Mbits R = (1536 / 24 ) Mbits/seg = 64 Mbits/seg Tc = 500 mseg = 0,5 seg
TAB = Te + Tc
Te = L / R = 640/64 seg = 10 seg
TAB = (10 + 0,5) seg
Sol: 10.5 seg
Introduction 1-18
Conmutación de paquetes
Cada flujo de datos extremo a extremo se divide en paquetes
Los paquetes del usuario A, B comparten los recurso de la red
Cada paquete usa todo el enlace
Los recursos se utilizan cuando se requieren
Saturación de recursos: La demanda agregada
excede la cantidad disponible
congestión: los paquetes hacen colas, esperan por el uso del enlace
Almacenar y reenviar: los paquetes se mueven un salto a la vez Nadie recibe un paquete
completo antes de reenviarDivisión del ancho de banda en partes
Asignación dedicadaReserva de recursos
Introduction 1-19
Conmutación de paquetes: multiplexación estadística
La secuencia de paquetes de A y B no tienen una forma fija de envio, el ancho de banda se comparte bajo demanda ➨ multiplexación estadísticaTDM: Cada equipo obtiene un casilla en las franjas TDM.
A
B
C100 Mb/sEthernet
1.5 Mb/s
D E
multiplexación estadística
Cola de paquetes esperando el enlace
de salida
Introduction 1-20
Conmutación de paquetes versus conmutación de circuitos
1 Mb/s enlace Cada Usuario:
100 kb/s cuando “activo” activo 10% del tiempo
Conmutación circuitos: 10 usuarios
Comutación de paquetes: Con 50 usuarios, cual es la
probabilidad de que al menos 10 usuarios estén activos al mismo tiempo ?
La conmutación de paquetes permite a más usuarios utilizar la red
N users
1 Mbps link
Introduction 1-21
Conmutación de paquetes: almacenar y reenviar
toma L/R segundos transmitir (enviar) packetes de L bits en un enlace a R bps
Almacenar y reenviar: el paquete debe llegar integramente al router antes de transmitir al siguiente enlace
demora = 3L/R (asumiendo demora de propación cero)
Ejemplo: L = 7.5 Mbits R = 1.5 Mbps Demora de transmisión
= 3 * 5 = 15 sec
R R RL
1-22
Conmutación de paquetes
Bueno para volúmenes de datos repentinos Compartir recursos Más simple. Sin configuración de llamada
Excesivo congestionamiento: pérdida y demora de paquetes Se requieren protocolos para transferencia fiable de
datos y control de congestionamiento.
1-23
Conmutación de paquetes
Bueno para volúmenes de datos repentinos Compartir recursos Más simple. Sin configuración de llamada
Excesivo congestionamiento: pérdida y demora de paquetes Se requieren protocolos para transferencia fiable de
datos y control de congestionamiento.
1-24
Aquí la Exposición sobre Distribución Binomial
Distribución Binomial. Ejercicios
1. Escribir la función de probabilidades2. Supongamos que se lanza un dado 50
veces y queremos la probabilidad de que el número 3 salga 20 veces.
Distribución Binomial. Solución
• Escribir la función de probabilidades
• Supongamos que se lanza un dado 50 veces y queremos la probabilidad de que el número 3 salga 20 veces.
Distribución Binomial. Ejercicios
1. Una empresa adoptó un proceso de control de calidad consistente en diariamente seleccionar al azar 20 unidades del total producido y conocer el número de unidades defectuosas. El plan establece que si al examinar diariamente las veinte
unidades, tres ó mas salen defectuosas, algo esta pasando y se ordena detener el proceso productivo para buscar la falla. Cúal es la probabilidad de que se ordene parar el proceso productivo si se sabe por experiencia que la probabilidad de una unidad defectuosa es 10%?
Distribución Binomial. Solución
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos
Ejemplo ¿Cual es la probabilidad de
que transmita un usuario? ¿Cual es la probabilidad de
que no transmita? ¿Cual es la probabilidad de
que dos transmitan al mismo tiempo?
¿Cual es la probabilidad de que dos NO transmitan al mismo tiempo?
1-31
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos
❒ ¿Cual es la probabilidad de que transmita un usuario? 0.25
❒ ¿Cual es la probabilidad de que no transmita? 0.75
❒ ¿Cual es la probabilidad de que dos transmitan al mismo tiempo? 0.25 * 0.25
❒ ¿Cual es la probabilidad de que dos NO transmitan al mismo tiempo? 0.75 * 0.75
1-32
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos
❒ Supongamos que hay 50 usuarios en la red❒ ¿Cuál es la probabilidad de que
exactamente 10 usuarios estén activos al mismo tiempo?
1-33
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos
❒ Supongamos que hay 50 usuarios❒ ¿Cuál es la probabilidad de que al menos 10
usuarios estén activos al mismo tiempo?
1-34
Conmutación de paquetes vs. Conmutación de circuitos
❒ ¿Cuál es el máximo numero de usuarios que se pueden conectar con la probabilidad de que 10 o mas usuarios estén activos al mismo tiempo sea menor a 0.05?
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Respuesta
Usuarios Probabilidad de canal ocupado23 0.047624 0.054625 0.071326 0.090827 0.113228 0.138429 0.166330 0.1965