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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicación

INSTITUTO TECNOLOGICO DE MATAMOROSDEPTO. ING. EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

Profesor: Ing Jorge Eduardo Carrillo LópezFundamentos de Telecomunicación

Investigación VI Unidad: Dispositivos de Comunicación Alumna: Mayra Alejandra Escoto Aguirre

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DISPOSITIVOS DE COMUNICACIÓN

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicación

Características funcionales

Los dispositivos de comunicación son los periféricos y medios necesarios para lograr que los elementos de una red logren comunicación dentro de los componentes. Dentro de los componentes de una red se distinguen los equipos de red, medios de comunicación y conectores.

Los dispositivos de comunicación se dividen en:

EQUIPOS DE RED

Servidor: El dispositivo “Server”, es una computadora dedicada a servir, brindar ó proporcionar información como respuesta a solicitudes externas. Estas solicitudes son destinadas a recursos que suelen ser compartidos por los usuarios en una red de computadoras.

Estaciones de trabajo (Nodo o cliente): Es la computadora ante la cual se sienta el usuario y realiza su trabajo. Una estación de trabajo es una computadora capaz de aprovechar los recursos de otras computadoras (servidores).

Recursos y Periféricos Compartidos : Entre los recursos compartidos se incluyen los dispositivos de almacenamiento ligados al servidor, las unidades de discos ópticos, las impresoras, los trazadores y el resto de equipos que puedan ser utilizados por cualquiera en la red.

MEDIOS DE COMUNICACIÓN

Los medios de comunicación se dividen en los siguientes:

MODEM: Dispositivo que convierte señales digitales, provenientes de un puerto serial de una computadora en señales análogas las cuales viajar sin dificultad a través de líneas telefónicas; de igual manera, toma las señales provenientes de un medio análogo y las convierte en señales digitales entendibles por el computador al cual está conectado.

Tarjeta de Red: Adaptador electrónico que permite conectar un cable de red a un equipo de microcomputadora o periférico

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicación HUBS: Son elementos ó equipos electrónicos de una red muy básicos que

permiten la interconexión de varias computadoras o recursos para formar una red. La variedad de tipos y características de estos equipos es muy grande.

Repetidores: Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la señal, pero junto con ella amplifican también el ruido. La red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo válidas las limitaciones en cuanto al número de estaciones que pueden compartir el medio.

Puentes: Son los equipos que unen dos redes similares: su funcionalidad es muy parecida a la de los hubs.

Routers: Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un router (mediante bridges).

Gateway: Es un dispositivo que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación.

CONECTORES

Repetidor Puente

MODEM Tarjeta de Red HUB

Router Gateway

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicación Sistema de cableado: Es una estructura de cables, utilizado para

conectar entre sí, recursos, periféricos y estaciones de trabajo agrupados en una red.

Fibra óptica: Son filamentos de vidrio flexibles, del espesor de un pelo. Llevan mensajes en forma de haces de luz que realmente pasan a través de ellos de un extremo a otro, donde quiera que el filamento vaya (incluyendo curvas y esquinas) sin interrupción.

Enlaces inalámbricos: Red de radio para computadoras que se usa para recibir y enviar datos informática entre estaciones de trabajo y / o compartiendo recursos y periféricos conectados a dicha red.

INTERFACES

Interfaz: Un dispositivo de tipo informático que permite comunicar dos sistemas

que no hablan el mismo lenguaje: por ejemplo, un canal de comunicación que

transporte datos de tipo analógico y un terminal que procese datos de tipo digital, como puede ser el ordenador

El estudio de las interfaces de comunicación es extremadamente importante, a continuación se explicara entorno a un periférico de comunicación: la impresora.

Tipos de puertas

Hay, básicamente, los puertos serie y paralelo que se inserta en la estructura de un ordenador, en brece, se hace un pequeño estudio sobre la base de los más utilizados para la comunicación a las impresoras.

Puertos de serie

Esta interfaz recibe este nombre debido a la transmisión de datos en serie. De modo que podemos decir que uno es seguido inmediatamente por el primer bit de datos más tarde, sin embargo, para evitar errores en la transmisión, el calendario de control de señales de tráfico de datos es entre el transmisor y el receptor.

Sistema de cableado Fibra óptica Enlaces inalámbricos

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Unidad VI. - Dispositivos de ComunicaciónEste tipo de transmisión ofrece la ventaja de permitir la comunicación con dispositivos de larga distancia puede llegar hasta a 100mts.

Cables y Conectores

El uso más frecuente de conector de interfaz: 9 o 25 pines (DB-9 y DB-25). En impresoras, la conexión es una hembra, mientras que en los cables, los conectores son los de tipo macho.

La longitud de los cables donde se realiza la conexión a la clavija pines son las más utilizadas, y podrá adoptar la forma de hombres y mujeres o mujeres y mujeres, la

mayoría de su cumplimiento con el estándar RS-232, puede alcanzar de 15 a 20 metros.

Puerto Paralelo

El interfaz de puerto paralelo Centronics es el más utilizado para conectar impresoras y ordenadores debido a su alta velocidad y facilidad de configuración, sin embargo, la distancia del equipo no deberá exceder de 3 (m de distancia) hay riesgo de pérdida de datos debido a la resistencia eléctrica ofrece la comunicación por cable.

El paralelo transmite datos de ordenador a la impresora a través de un conjunto de 8 líneas de datos en paralelo, después de los datos (caracteres) se reconoce, la impresora envía la señal de microondas a través de la línea de información de ACK con el carácter que se aceptado después de este micro hacia adelante otro conjunto de datos y por lo general espera otra señal ACK, y así será hasta el final de transmisión.

La transmisión de los datos de interfaz paralelo unidireccional sólo se puede enviar datos desde el micro a la impresora.

Puertos USB

Es un estándar que llego en la década de los 90’s como una alternativa a la conexión dispuestos a resolver definitivamente el problema de la gran variedad de interfaces existentes; puede

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicaciónconectar hasta 127 dispositivos periféricos. Tiene dos versiones, la 1.1 y la 2.0, siendo la ultima la que tiene una mayor tasa de transferencia, de 480 Mbit/s.

Red de puertos

Algunas impresoras han sido desarrolladas para incluir una estación en la red. Para ello, cuenta con un adaptador de red interna que, en general, como el uso del puerto de comunicación, el conector modular de ocho carriles, o popularmente conocida como la conexión RJ-45.

PROTOCOLOS Y ESTANDARES

Para dirigir los aspectos concernientes a la estandarización, varias organizaciones independientes han creado especificaciones estándar de diseño para los productos de redes de equipos. Cuando se mantienen estos estándares, es posible la comunicación entre productos hardware y software de diversos vendedores. 

Estándar IEEE 802.x

Para avanzar más en el refinamiento de los requerimientos de hardware que operan dentro de estos niveles. La IEEE ha desarrollado mejoras específicas para diferentes tarjetas de red y cableado. De forma colectiva, estos refinamientos se conocen como proyecto 802.

El proyecto 802 definió estándares de redes para las componentes físicas de una red (la tarjeta de red y el cableado) que se corresponden con los niveles físicos y de enlace de datos del modelo OSI.

Las especificaciones 802 definen estándares para:

· Tarjetas de red (NIC).· Componentes de redes de área global (WAN, Wide Area Networks). · Componentes utilizadas para crear redes de cable coaxial y de par trenzado.

La selección del protocolo a ejecutar en el nivel de enlace de datos es la decisión más importante que se debe tomar cuando se diseña una red de área local (LAN). Este protocolo define la velocidad de la red, el método utilizado para acceder a la

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicaciónred física, los tipos de cables que se pueden utilizar y las tarjetas de red y dispositivos que se instalan.

Los estándares de redes de área local definidos por los comités 802 se clasifican en 16 categorías que se pueden identificar por su número acompañado del 802, algunos de ellos son:

802.1: Establece los estándares de interconexión relacionados con la gestión de redes.

802.2: Define el estándar general para el nivel de enlace de datos. El IEEE divide este nivel en dos subniveles: los niveles LLC y MAC. El nivel MAC varía en función de los diferentes tipos de red y está definido por el estándar IEEE 802.3.

802.3: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan Acceso múltiple por detección de portadora con detección de colisiones. Este es el estándar Ethernet.

802.4: Define el nivel MAC para redes de bus que utilizan un mecanismo de paso de testigo.

802.5: Define el nivel MAC para redes Token Ring. 802.6: Establece estándares para MAN, que son redes de datos diseñadas

para poblaciones o ciudades. 802.7: Utilizada por el grupo asesor técnico de banda ancha. 802.8: Utilizada por el grupo asesor técnico de fibra. 802.9: Define las redes integradas de voz y datos.  802.10: Define la seguridad de las redes. 

-Básicos del Modelo OSI:

Modelo de referencia, descriptivo para compatibilizar las comunicaciones entre distintos fabricantes.

Creada en el `84 por ISO (International Standars Organization).

Ahora es solo un modelo de referencia

El modelo es de 7 Capas, bien definidas, conocidas y estructuradas.

Reduce la complejidad.

Facilita la Ingeniería modular.

Acelera la evolución, entre otros beneficios.

-PROTOCOLOS

Un protocolo es un método estándar que permite la comunicación entre procesos (que potencialmente se ejecutan en diferentes equipos), es decir, es un conjunto de reglas y procedimientos que deben respetarse para el envío y la recepción de datos a través de una red.

A continuación se muestran algunos:

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Unidad VI. - Dispositivos de ComunicaciónTCP/IP (Transfer Control Protocol / Internet Protocol)

Nace en los 70’s por ARPANET y es el estándar predominante hasta estos días. Flexibilidad, portabilidad y escalabilidad son las características que dominan a este protocolo. Elemento principal que diferencia TCP/IP sobre otros protocolos es el mecanismo de direccionamiento (IP)

Tienen longitud de 32 bits y su notación se realiza en decimal divididos por puntos (Ej: 192.168.1.1) (eso si recordar que son 8 bits separados por punto).

Identificador absoluto de maquina individual y de la red que reside, necesitando mascaras subred.

DNS (Domain Name Server)

Utiliza el puerto 53. Se creo con el objeto de que el usuario le fuera fácil comprender las direcciones, es más fácil recordar un nombre que un número.

SLIP (Serial Line Protocol)

Usado para la conexión de Modems. Protocolo point to point. Creado en 1980, se puede comprimir (CSLIP) aumentando mas su eficiencia puesto que lo hace menos pesado aun. Utiliza un campo único de un byte. Con valor hex C0, para usarlo como delimitador END.

PPP (Point to point protocol)

Utiliza PAP o CHAP para establecer comunicaciones sobre modems. De bajo costo, e implementación rápida. Una vez establecida y negociada la autenticación pasa a modo de transferencia de datos como si fuese una transferencia normal de TCP/IP.

ARP (Address Resolution Protocol)

ARP no se transporta en datagramas IP. Definida en RFC 826. Compagina las direcciones lógicas y físicas, o sea, direcciones IP a direcciones MAC. Las peticiones ARP se borran de la cache de los equipos en tiempos determinados, para los sistemas Windows, se borran cada 2 segundos cuando no son utilizados.

IP (Internet Protocol)

Definido en la RFC 791, posee las siguientes funciones:

• Direccionamiento.

• Empaquetado (Encapsulado de datos del nivel de transporte en datagramas para TX a su destino).

• Fragmentación (División de los datagramas en secciones suficientemente pequeñas para poder Tx por la red).

• Enrutamiento (Determinación de la ruta a seguir por el paquete a travez de las redes hasta su destino).

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicación

MECANISMOS DE DETECCIÓN Y CORRECCIÓN DE ERRORES

Basado en la capa dos del modelo OSI el cual su funcionamiento recae en:

Crear y ordenar los bits en tramas (enmarcar= cuenta de caracteres, inserción de carácter, flags, etc)

Detectar errores en la Tx.(reiniciar tx si es necesario)

Regular el flujo de Tramas (distintas velocidades entre Tx y Rx por lo que debe esperar si es necesario.

Vigilar y entender el acceso al medio físico.

Controles de error

Asegurarse de que todas las tramas sean enviadas sin error y en el orden correcto. Estos errores pueden deberse a diferencias entre los números bits recibidos con los que se enviaron o bits recibidos que pueden estar errados. El Rx puede determinar si la trama esta con errores (Códigos de detección).

Control de errores. Detección de errores

Checksum

Ventaja: Operación sencilla.

Desventaja: Múltiples errores no son detectados.

El chiste está en que Cheksum realiza una suma de lo enviado y lo agrega a la trama, el Rx realiza la operación inversa y y la suma no coincide, detecta una falla.

CRC (código de redundancia cíclica)

Representación poli nómica de una cadena de Bits. (X^5+X^4+1)

Se emplea un polinomio generador en el Tx y en el Rx.

Si el resultado del generador del polinomio en el Rx es =0 no hubo error, si no se detectarán y contaran los errores.

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Unidad VI. - Dispositivos de Comunicación Estándares definidos por CCITT, la diferencia está en la longitud del polinomio

utilizado:

• CRC 12

• CRC 16

• CRC 32