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Interconecta

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  • Interconexin de Redes

    Bloque Avanzado

    Compilador: Ing. Alejandro Corts Martnez

    Licenciatura en Informtica

    CONOCERSE ACEPTARSE AMARSE CUIDARSE SUPERARSE TRANSMITIR TRANSFORMAR

  • ndice 1

    Interconexin de Redes

    ndice

    Introduccin........................................................................................................... 4 Objetivo general .................................................................................................. 11 Tema 1 Componentes de las redes............................................................... 12

    1.1 Hardware para redes ................................................................................... 12 1.2 Software para redes .................................................................................... 16 1.3 Componentes de una red de comunicacin de datos.................................. 21 1.4 Tipos principales de redes (definiciones y conceptos bsicos).................... 22 1.5 Arquitecturas de interconexin de redes...................................................... 42

    1.5.1 Jerarquas de protocolos ..................................................................... 43 1.5.2 Problemas de diseo para las capas................................................... 47 1.5.3 Modelo de referencia OSI.................................................................... 49

    1.6 Aspectos de la interconexin de redes ........................................................ 58 Tema 2 Transmisin y multiplexacin de datos .......................................... 66

    2.1 Introduccin ................................................................................................. 67 2.2 Principales medios de transmisin .............................................................. 67

    2.2.1 Cables de cobre .................................................................................. 67 2.2.2 Cables coaxiales ................................................................................. 70 2.2.3 Fibras pticas ...................................................................................... 70 2.2.4 Radiocomunicaciones ......................................................................... 73 2.2.5 Satlites............................................................................................... 73 2.2.6 Microondas.......................................................................................... 74 2.2.7 Gua de onda....................................................................................... 75 2.2.8 Sistemas lser ..................................................................................... 76

    2.3 Seales y datos analgicos y digitales ........................................................ 77 2.3.1 Introduccin......................................................................................... 77 2.3.2 Definiciones......................................................................................... 77

    2.4 Transmisin asncrona y en sincrona ......................................................... 80 2.5 Multiplexacin y demultiplexacin................................................................ 82 2.6 Conmutacin de circuitos y paquetes o tramas ........................................... 88 2.7 Banda base y banda ancha ......................................................................... 93 2.8 Cableado estructurado................................................................................. 93

  • ndice 2

    Interconexin de Redes

    Tema 3 Estndares y normas ........................................................................ 98

    3.1 Introduccin ................................................................................................. 98 3.2 Principales organizaciones internacionales ................................................. 99

    3.2.1 Quin es quin en el mundo de las telecomunicaciones?................. 99 3.2.2 Quin es quin en el mundo de las normas? .................................. 101 3.2.3 Estudio de la normalizacin del modelo OSI ..................................... 102

    3.3 Estndares y normas de redes de computadoras ..................................... 105 Tema 4 Fundamentos de conectividad....................................................... 112

    4.1 Conceptos de conectividad........................................................................ 113 4.2 Concentradores (Hub repetidores) ............................................................ 120 4.3 Repetidores ............................................................................................... 121 4.4 Conmutadores o switchs............................................................................ 122 4.5 Puentes...................................................................................................... 125 4.6 Ruteadores ................................................................................................ 132 4.7 Brouters ..................................................................................................... 138 4.8 Compuertas gateways ............................................................................ 140 4.9 Redes virtuales .......................................................................................... 157

    Tema 5 Redes principales, protocolos y sistemas operativos ................. 168

    5.1 Modelo de referencia de la arquitectura de redes TCP/IP ......................... 169 5.1.1 Introduccin a las tecnologas de redes ............................................ 172 5.1.2 Concepto de la red de redes: Internet ............................................... 176

    5.2 Protocolos a nivel de enlace ...................................................................... 176 5.2.1 Operacin de redes Ethernet ............................................................ 176 5.2.2 Operacin en lnea punto a punto (SLIP, PPP) ................................. 186

    5.3 Protocolos de red de redes........................................................................ 187 5.3.1 Protocolo IP....................................................................................... 187 5.3.2 Protocolo ICMP ................................................................................. 189 5.3.3 Protocolos de enrutamiento (RIP, OSPF).......................................... 191

    5.4 Aspectos de direccionado en redes TCP/IP .............................................. 194 5.4.1 Mscaras de subred fija y de longitud variable (VLSM)..................... 200 5.4.2 Protocolo de traduccin de direcciones (NAT) .................................. 201 5.4.3 Direcciones sin clases (CIDR). (Classless Inter Domain Routing)..... 203

    5.5 Protocolos de nivel de trasporte ................................................................ 204 5.5.1 Protocolos de control de transmisin (TCP) ...................................... 205

  • ndice 3

    Interconexin de Redes

    5.5.2 Protocolos de datagrama de usuario (UDP)...................................... 214 5.5.3 Aspectos de configuracin TCP para un mejor desempeo.............. 215

    5.6 Muros de seguridad ("Firewall") ................................................................. 218 5.6.1 Filtros de paquetes ............................................................................ 218 5.6.2 Apoderados ("Proxies") ..................................................................... 218 5.6.3 Diferentes arquitecturas de muros de seguridad............................... 218

    5.7 Introduccin a los protocolos de aplicacin en redes TCP/IP .................... 219 5.7.1 Sistema de nombres de dominio (DNS) ............................................ 219 5.7.2 Transferencia de archivos (FTP) ....................................................... 226 5.7.3 Administracin de redes (SNMP) ...................................................... 231 5.7.4 Word Wide Web (HTTP).................................................................... 233 5.7.5 Otros protocolos de aplicacin (TELNET, SMTP). ............................ 236

    5.8 Principales sistemas operativos de red...................................................... 242 5.8.1 Windows NT ...................................................................................... 242 5.8.2 UNIX.................................................................................................. 244 5.8.3 LINUX................................................................................................ 259

    5.9 Internet....................................................................................................... 264

  • Introduccin 4

    Interconexin de Redes

    Introduccin Cul es la importancia del conocimiento acerca de la Interconexin de redes? Cuando finaliz la Segunda Guerra Mundial en 1945 ya se encontraban funcionando los primeros equipos electrnicos digitales para el tratamiento de la informacin, ms comnmente conocidos como computadores u ordenadores. Por aquel entonces se iniciaba una nueva era en la historia de la humanidad que nadie dudaba en denominarla Era Atmica, quizs, bajo la influencia de los artefactos que pusieron fin a esa tragedia. Sin embargo, ese criterio dur muy poco, pues rpidamente apareci lo que se ha dado en llamar, segn el origen de los escritores que se refieren a ella, La Revolucin Postindustrial, La Tercera Ola, La Era Tecnotrnica, La Revolucin Tecnolgica o, ms directamente, La Revolucin Informtica. No importa el criterio que se adopte, resulta claro que la posibilidad de manejar volmenes crecientes de informacin mediante su tratamiento por medios automticos proporciona nuevas alternativas de progreso. En este nuevo proceso que vive la humanidad, no se trata de ampliar o mejorar la capacidad mecnica que ha usado el ser humano para producir alimentos y otros productos, como sucedi en la Revolucin Agrcola y en la Revolucin Industrial. En estas dos etapas, los nuevos conceptos relacionados con el manejo de la energa en sus distintas formas (primero mediante el uso de animales domsticos en las tareas rurales, y luego mediante el empleo de mquinas en sus distintas variantes para su uso" industrial) fueron fundamentales para el desarrollo de la humanidad. Desde la primitiva mquina de vapor al motor de explosin, durante la Era Industrial se produjeron transformaciones substanciales, pero solamente eran cambios que afectaban a la generacin y uso de la energa a fin de obtener trabajo mecnico de una manera ms eficiente. En esta nueva y renovada etapa, los cambios son de otro tipo. No se trata de reemplazar la agricultura o la industria; ni siquiera se piensa en ello; an ms, la demanda de sus productos continuar en aumento. Probablemente estos sectores no podrn ser sustituidos en el futuro, al menos conceptualmente, pero sus mtodos y productividad s cambiarn. Hoy en da, la tenencia de grandes extensiones de tierras cultivables, por ejemplo, es condicin necesaria pero no suficiente para la produccin agrcola, ya que los productores que no dispongan de biotecnologas idneas, fertilizantes en cantidad y calidad adecuadas, etc. desaparecern rpidamente a causa del elevado coste de sus productos.

  • Introduccin 5

    Interconexin de Redes

    De la misma manera, el uso de mano de obra barata en la industria ser cada vez un factor de menor importancia a efectos de lograr la adecuada competitividad que exigen los mercados; aunque este cambio ser ms lento. El sector industrial deber adecuarse muy rpidamente al cambio tecnolgico incorporando robtica y sistemas automatizados de produccin, por lo que utilizar equipamientos que solamente podrn ser programados por medio de computadora s y manejados por personal con un alto grado de capacitacin. Todas las personas que participen en el proceso productivo (operarios, capataces, tcnicos y profesionales) debern tener una preparacin adecuada para manejar el equipamiento moderno; por lo que ser necesario un profundo cambio en el proceso educativo. ste cambio deber afectar no solamente a los conocimientos, para adaptarnos a los nuevos requerimientos de las empresas modernas, sino tambin a la mentalidad; que deber ser muy distinta de la que tenan las generaciones anteriores a esta revolucin tecnolgica. Por otra parte el sector industrial deber competir en mercados internacionales que, por efectos de la globalizacin, exigen cada da mayores niveles de calidad. Actualmente el cumplimento de estndares internacionales, como las normas ISO 9000, es condicin indispensable para las empresas. El precio seguir siendo una primera referencia, pero sin duda la calidad del producto final ser el factor determinante para su subsistencia en el mercado. Es evidente que esta nueva revolucin, o ms precisamente esta nueva forma de cambio de la sociedad, desencadenada inicialmente por la introduccin del computador en la vida diaria, est produciendo grandes transformaciones en las estructuras de los pueblos y las naciones: en sus estilos de vida, en sus organizaciones sociales, sindicales, polticas, religiosas y militares y en sus economas. En la Revolucin de las nuevas tecnologas, se trata de limpiar la capacidad de pensar del ser humano, y este es el hecho central que marca un punto de inflexin respecto de los dos procesos anteriores. Aqu la capacidad de mejorar el uso de la energa en cualquiera de sus formas no desempea ningn papel. En este nuevo escenario, el computador y las comunicaciones, actuando como un todo, representan la estructura bsica y la columna vertebral que regula su funcionamiento. Ya no se trata de un proceso de crecimiento lineal como lo fue la revolucin agrcola, o geomtrico como lo fue la revolucin industrial, sino de un proceso de crecimiento exponencial. Y lo grave de estos procesos, es que son fenmenos de difcil percepcin por la mente humana. Fermn Bernasconi, que durante muchos aos estuvo a cargo de la Oficina Gubernamental de Informtica, resuma en la dcada de 1980, con

  • Introduccin 6

    Interconexin de Redes

    sorprendente intuicin y grafismo, las caractersticas de este proceso de la siguiente forma: El anlisis tecnolgico y econmico de la informtica permite ver que se trata de un proceso netamente exponencial en cuanto a que los costos bajan, la potencia sube y los desarrollos se multiplican. Adems se trata de un proceso con realimentacin positiva. La tecnologa informtica produce avances que a su vez se aplican a la investigacin y al desarrollo de la propia informtica, y luego se producen avances amplificados. Pero este fenmeno no se limita al mbito informtico, sino que se vuelca exponencialmente sobre todas las disciplinas humanas con el mismo efecto de realimentacin positiva, desde la medicina a la agricultura, o lo que se nos ocurra. La principal consecuencia de este crecimiento exponencial, que no podemos percibir en forma directa, es la aceleracin de los cambios en el en torno tecnolgico del hombre. No tiene mucho sentido hablar hoy del ao 2000, como se haca en 1960. Muchos pases del mundo ya han captado este mensaje y asumido debidamente sus deberes frente a la penetracin de estos estilos postindustriales de las sociedades modernas. Nombres aparte, queda claro que hay un pensamiento que es importante tener siempre muy presente: Los pases que se marginen o que queden marginados de estos fenmenos sern los definitivos pases subdesarrollados y perifricos del siglo XXI; por el contrario, los que se percaten del cambio y se incorporen a l, en cualquiera de sus formas, sern interlocutores en el mundo del maana. Habra que preguntarse en qu consiste bsicamente este fenmeno, que coincidir cronolgicamente con otros tres de significativa trascendencia, como son la explosin demogrfica, la crisis de los alimentos y el permanente fantasma de los costos de la energa. El mundo deber manejar cada vez ms informacin y solamente usando el modo computacional podr extraer de ella frutos incalculables. Adems, las mayores exigencias de calidad en la produccin industrial obligar a utilizar an ms la robtica, que consiste en introducir el mundo informtico en la industria de la manufactura. Por otra parte, la gestin gubernamental, la empresa, la enseanza y en general todas las actividades humanas cuentan ya con la posibilidad de multiplicar en proporciones insospechadas el caudal de informacin procesada que luego se pondr a disposicin de los objetivos de cada una de las organizaciones. As, la empresa, el hospital, la estrategia militar, los proyectos espaciales, el aula o simplemente el hogar, tienen a su alcance un instrumento capaz de optimizar a

  • Introduccin 7

    Interconexin de Redes

    niveles nunca imaginados sus procesos de toma de decisin: el computador. La insercin de este elemento en todas nuestras actividades cotidianas ha sido tal, que los costos y las necesidades de este sector han creado un nuevo mundo, el de la microinformtica, que est presente tanto en la empresa como en el hogar. Cul sera entonces el mejor concepto para un modelo de desarrollo moderno y dinmico? Precisamente el proceso de captacin, adecuacin y dominio de las tecnologas informticas constituye un aspecto de mxima trascendencia en cualquier modelo que se desee llevar adelante. Actualmente, las iniciativas de creatividad fsica en estos asuntos se hallan concentradas en unos pocos pases que transitan por etapas que podramos denominar postindustriales. La produccin de bienes de consumo en esta etapa de la Revolucin Informtica depende cada vez ms de decisiones programadas por microordenadores. Esto hace que la diferencia entre los pases en vas de desarrollo y los desarrollados aumente con el paso del tiempo, ya que los productos de los primeros son cada vez de peor calidad y ms caros en relacin con los productos de los segundos. Por estos y otros aspectos esenciales, el manejo de la informtica debe ser considerado como una herramienta que de be figurar en los planes polticos estratgicos de cualquier gobierno. No se trata solamente de un problema tecnolgico, de investigacin, de fabricacin o de mercado; se trata de un problema mucho ms esencial como acaba de sealarse. Quizs sea ste uno de los problemas polticos ms importantes de este siglo. En realidad, el fenmeno informtico es la expresin de un crecimiento acelerado de la capacidad de procesar informacin por parte del gnero humano. Esta capacidad de procesamiento es la que convierte a la informacin en conocimiento. Es por ello que la Revolucin Informtica, como una parte sustancial de la Revolucin de las Nuevas Tecnologas, es slo la cobertura tecnolgica de un proceso mucho ms amplio y definitorio: el desplazamiento de la humanidad hacia el concepto de La Sociedad del Saber. Peter Drucker considera que en los dos ltimos siglos la humanidad ha conocido tres etapas en el proceso de aplicacin del saber: En la primera etapa, a la que asigna una duracin de aproximada mente 100 aos, el saber se aplic a herramientas, procesos y productos, que dieron lugar a la Revolucin Industrial.

  • Introduccin 8

    Interconexin de Redes

    En la segunda etapa, iniciada alrededor de 1880, culmin hacia la Segunda Guerra Mundial, el saber empez a aplicarse al trabajo; este hecho marc el comienzo de la revolucin de la productividad. En la tercera etapa, que se inici a partir de la Segunda Guerra Mundial, el saber se aplica al saber mismo. Esta ltima etapa es la revolucin de la gestin y es la que nos conduce a un nuevo concepto de sociedad en la que cada da estamos ms inmersos. Se trata de la Sociedad del Saber. La incorporacin de las comunicaciones al fenmeno informtico En la etapa actual del desarrollo tecnolgico, se puede decir que la informtica y las comunicaciones se encuentran en un grado tan alto de integracin que es muy difcil determinar con exactitud cul es la frontera entre estas disciplinas. Las tecnologas usadas para resolver los problemas de comunicaciones y los de informtica son exactamente las mismas. Por otra parte, no habra necesidad de comunicaciones si no hubiera informacin que transmitir y no habra explotacin de la informacin para la toma de decisiones sin un adecuado sistema de comunicaciones. Esta interrelacin que se da en la aplicacin prctica de estas tecnologas tambin se puede apreciar en la construccin de los equipos. As, cuando estamos frente a una central telefnica digital por programa almacenado, no sabemos bien si se trata de un computador diseado para fines especficos o de un equipo de comunicaciones. Este ejemplo, que obviamente no es ms que un problema semntico, ya se adverta cuando observbamos el procesador delantero (front-end processor) de los poderosos computadores diseados para manejar cientos de terminales e intuamos que no iba a pasar mucho tiempo antes de que estas dos disciplinas informtica y comunicaciones se fundieran en una sola en la que los problemas de ambas se resolvieran con una perspectiva nica. Las grandes empresas productoras de hardware informtico y de comunicaciones as lo han entendido y hoy se puede comprar material de comunicaciones fabricado por empresas que antes slo eran proveedoras de material informtico o, a la inversa, una computadora fabricada por empresas que eran tpicamente proveedoras de material de comunicaciones. Como consecuencia de lo expuesto, siempre ser conveniente analizarla solucin de los problemas informticos bajo la ptica de las comunicaciones; y la de los problemas de comunicaciones, sin descuidar sus repercusiones informticas.

  • Introduccin 9

    Interconexin de Redes

    Kobi Kobayashi miembro conspicuo de la comunidad informtica y de comunicaciones y exconductor de una de las empresas ms importantes en estas disciplinas, elabor un concepto de una genialidad asombrosa. Dice Kobayashi que existen tres factores clave para el progreso inmediato y futuro de la humanidad y los denomin H. C. & C.; es decir: el factor humano (H), el factor computador (C) y el factor comunicaciones (C). Sin duda, y en esto se coincidir, la gran explosin de progreso e innovacin tendr lugar cuando el ser humano, eje fundamental del desarrollo, se integre totalmente al complejo que Kobayashi denomin H. C. & C. Esta conjuncin de tecnologas, sealadas inicialmente por KOBAYASHI, conforma hoy un nuevo concepto ms general y an ms amplio que los ltimos autores han dado en llamar Tecnologas de la Informacin. Carolina Daniels sostiene que hay dos maneras de definir las Tecnologas de la Informacin, que son formas conceptuales diferentes de apreciar el fenmeno tecnolgico que representan. La primera se basa en una acepcin literal, fsica y meramente descriptiva que hace referencia al hardware, al software, a los lenguajes, a las redes, a las telecomunicaciones, etc. La segunda es una definicin intensiva que hace referencia a la forma en que se usan las Tecnologas de la Informacin en las organizaciones. Sin duda, el adecuado uso de las Tecnologas de la Informacin constituye el generador de valor por excelencia en la lucha por la competitividad. Este ltimo concepto es de una importancia central, pues se trata precisamente de convertir estas nuevas tecnologas, derivadas de un mejor y ms intensivo uso de la informacin, en un instrumento para generar negocios, rentabilidad y capacidad de decisin estratgica en los niveles superiores de la conduccin. La teleinformtica y las tecnologas de la informacin La teleinformtica, expresin que proviene de las palabras telecomunicaciones e informtica, es el resultado de la irrupcin de las tcnicas de procesamiento distribuido de datos, donde la importancia del puesto de trabajo individual desplaz al criterio de centro de cmputos, preparado para la modalidad conocida como procesamiento por lotes. No es necesario extenderse demasiado para entender a fondo la importancia del ser humano en todo este proceso. Sin l no habra proceso evolutivo alguno de la

  • Introduccin 10

    Interconexin de Redes

    humanidad, y si el progreso no tuviera por meta el bienestar, estaramos descuidando un aspecto tico de singular importancia. Precisamente, la necesidad de distribucin es la que ha obligado a pensar en la utilizacin conjunta de las tcnicas informticas y las redes El objetivo de esta investigacin, es mostrar la importancia de las redes de telecomunicacin, y la necesidad para la gente del rea Informtica de conocer las diferentes arquitecturas y herramientas, con las que cuenta un profesional de esta rea, para la interconexin de redes, que respondan a las necesidades de los diferentes usuarios de la informacin y que se adapten a los cambios del medio ambiente en el cual trabajan.

  • Objetivo general 11

    Interconexin de Redes

    Objetivo general Al trmino del curso el estudiante distinguir los sistemas de redes ms comnmente empleados, as como, las tcnicas para su interconexin.

  • Tema 1. Componentes de las redes 12

    Interconexin de Redes

    Tema 1 Componentes de las redes Subtemas 1.1 Hardware para redes 1.2 Software para redes 1.3 Componentes de una red de comunicacin de datos 1.4 Tipos principales de redes (definiciones y conceptos bsicos) 1.5 Arquitecturas de interconexin de redes 1.5.1 Jerarqua de protocolos 1.5.2 Problemas de diseo para las capas 1.5.3 Modelo de referencia OSI 1.5.3.1 Capa fsica 1.5.3.2 Capa de enlace 1.5.3.3 Capa de red 1.5.3.4 Capa de transporte 1.5.3.5 Capa de sesin 1.5.3.6 Capa de presentacin 1.5.3.7 Capa de aplicacin 1.5.3.8 Transmisin de datos en el modelo OSI 1.6 Aspectos de la interconexin de redes. Objetivo de Aprendizaje Al trmino del tema el estudiante conocer las caractersticas para reconocer los diferentes tipos de redes, los componentes que las conforman y los aspectos a considerar para su interconexin. Sinopsis Este captulo nos permite conocer las diferentes formas en que se clasifican las redes de telecomunicacin, sus caractersticas, ventajas y desventajas, y sus aplicaciones. Las arquitecturas y aspectos necesarios para su interconexin. Los conceptos que se presentan en este tema son la base para el resto del curso. 1.1 Hardware para redes Elementos esenciales de la comunicacin de datos Mediante el anlisis del esquema de una conversacin telefnica (vase la figura 1.1) usted podr comprender con rapidez los elementos esenciales de la

  • Tema 1. Componentes de las redes 13

    Interconexin de Redes

    comunicacin. As, en cualquier tipo de comunicacin se distinguen cuatro elementos bsicos: a) El mensaje que se ha de transmitir b) Un emisor c) Un receptor, y d) Un canal de comunicacin. Este mensaje deber ser comprensible y capaz de poder detectar algn error en la transmisin. El mensaje constituye el primer elemento de la comunicacin entre dos entidades, el cual puede revertirse de varias formas y con una duracin variable. Los tipos de mensajes de transmisin de datos incluyen los archivos, las solicitudes del servicio y las respuestas a las mismas, los informes sobre el estado de los dispositivos o de las redes, el control de estas informaciones y un medio de correspondencia como el correo electrnico. El emisor, la fuente, da origen al mensaje. El emisor puede ser una persona, una aplicacin o una mquina dotada de una "inteligencia" capaz de elaborar un mensaje o proporcionar una respuesta sin que haya intervencin humana alguna. El receptor, el destino al cual va dirigido el mensaje, puede ser una computadora, una terminal, una impresora remota, una persona u otro medio como el telfono, un aparato de aire acondicionado, etctera. Si hubiera un emisor y un mensaje pero se careciera de un receptor, la comunicacin no se realizara. Por ejemplo, si se envan seales con la intencin de entrar en contacto con otros tipos de inteligencia, pero no hay quien las reciba, la comunicacin no se llevar a cabo. En una red de rea local, es posible enviar un mensaje a todos los nodos para indicar que se ofrece una nueva opcin; pero si todos los nodos estn desactivados al momento del envo, la comunicacin se invalida. Por ltimo, es factible utilizar varios canales para transmitir el mensaje del emisor al receptor. Por ejemplo, en una comunicacin de voz, las ondas de sonido viajan por el aire (el canal). En el caso de las redes locales, stas transmiten los datos a travs de medios de comunicacin como los cables coaxiales, las ondas infrarrojas, etctera. Por otro lado, la comunicacin no se logra si el mensaje no se comprende de forma correcta, a pesar de que cuente con los cuatro elementos mencionados antes. As, las diferencias idiomticas constituyen el principal obstculo en la comprensin de un mensaje surgido de la comunicacin humana, lo cual

  • Tema 1. Componentes de las redes 14

    Interconexin de Redes

    fundamenta la existencia de intrpretes y traductores. Este mismo problema se presenta en el mundo de las comunicaciones computacionales. Por tanto, los datos se pueden transmitir en uno de los diferentes cdigos, aunque los ms comunes son el Cdigo estndar americano para el intercambio de la informacin (ASCII) y el Cdigo extendido de intercambio de decimal codificado en binario (EBCDIC), en 256 caracteres, los cuales se describen en la seccin sobre codificacin. Sin embargo, cabe sealar que en ocasiones es necesario traducir la informacin de un cdigo a otro para asegurarse de que los datos se interpreten de manera correcta. La deteccin de errores durante el proceso de la comunicacin humana es una tarea fcil, gracias a la capacidad del hombre para razonar e interpretar. Por lo general, un destinatario puede corregir errores gramaticales, faltas de ortografa y algunas veces DS errores contenidos en el mensaje mismo, los cuales la red no logra detectar. Aunque el operador de un sistema de cmputo se percate de que un mensaje recibido presenta errores, no puede corregirlos. Si bien el hardware (incapaz de razonar, detectar y corregir los errores) mantiene su funcin de receptor, el operador debe utilizar tcnicas de deteccin de errores para determinar si un mensaje se modific durante la transmisin.

  • Tema 1. Componentes de las redes 15

    Interconexin de Redes

    Campos de accin del proceso informtico

    Figura 1. 2 Campos de accin del proceso informtico Respecto a los campos de accin que la irrupcin de la informtica en combinacin con las comunicaciones y la microelectrnica avanza, creemos oportuno remitirnos a las vertientes que seala Alfredo Prez Alfaro. Al respecto, Prez Alfaro ordena las distintas vertientes de la informtica relacionada con los procesos teleinformticos: la informtica de gestin, la informtica de concepcin, la informtica de produccin propiamente dicha y la informtica embarcada al producto final, segn se observa en la figura 1.2. Informtica de gestin La informtica de gestin es conceptualmente lo que conocernos como pro

    cesamiento electrnico de datos, donde el instrumento bsico es el computador Esta parte de la informtica es, quizs, la ms cercana a nuestras actividades empresariales y adquiere trascendencia mayscula en la adecua da conduccin del Estado moderno, la planificacin, la administracin fiscal y previsional y la gestin administrativo/contable de las empresas. Actualmente incide de tal manera en ciertas actividades, que no se puede prescindir de la informtica sin deteriorar el adecuado funciona miento de las mismas. Hoy en da, con el advenimiento del llamado Computador Personal, la informtica de gestin es incluso un auxiliar domstico y personal.

    Informtica de gestin

    Informtica de concepcin

    Informtica de produccin

    Informtica embarcada en el producto final

  • Tema 1. Componentes de las redes 16

    Interconexin de Redes

    Informtica de concepcin La informtica de concepcin concierne al clculo cientfico y al denominado

    Diseo Asistido por Computador (CAD). Mediante esta aplicacin, los sistemas fsicos pueden modelarse matemticamente a costos aceptables y con tiempos de respuesta oportunos. Se refiere en concreto a los clculos de estructuras, circulacin de fluidos, aerodinmica, etc.

    Informtica de produccin La informtica de produccin es aquella que asiste in situ a operaciones

    puramente fabriles. Es lo que se conoce como Fabricacin Asistida por Computador (CAM). Entre las aplicaciones que se pueden sealar en los procesos de fabricacin en lnea, podemos citar las mquinas de comando numrico, conocidas como robots y que estn dando lugar a una particular especializacin: la robtica. Adems se debe considerar la gestin de tales mquinas a travs de talleres programables y la gestin de suministros de las mismas.

    Informtica embarcada en el producto final La informtica embarcada tiene que ver con la incontenible tendencia a

    incorporar criterios informticos o, ms precisamente, microprocesadores de uso especfico en los productos finales. De esta manera, la produccin de la segunda revolucin industrial, queda reducida a simple chatarra, porque en el mercado aparecen productos con prestaciones verdaderamente insospechadas. Sin embargo, se debe tener cuidado en pensar que la incorporacin de estas tcnicas debe efectuarse de una manera generalizada sin criterios de selectividad.

    1.2 Software para redes Una computadora de ninguna manera puede comunicarse si no cuenta con un software de comunicacin compatible con el tipo de computadora y el sistema operativo utilizado. Dicho software y el modem realizan las siguientes tareas: 1. Emisin de datos desde una terminal local por medio de un puerto en serie. 2. Conversin de datos de una seal digital en una seal analgica mediante un

    modem, si es necesario. 3. Transporte de datos por un canal (ruta) de comunicacin, basado en cables o

    inalmbrico (mediante satlite, por ejemplo). 4. Conversin de datos de una seal analgica en una seal digital mediante un

    modem, si es necesario.

  • Tema 1. Componentes de las redes 17

    Interconexin de Redes

    5. Asegurar que los datos se reciban sin problemas en la terminal anfitrin o en

    el procesador de telecomunicaciones en el caso de un sistema central. El software de telecomunicaciones puede registrar los nmeros telefnicos y marcarlos de manera automtica. Tambin es factible iniciar, controlar y completar la transferencia de archivos entre dos computadoras. De este modo, una computadora personal puede comunicarse con una computadora anfitrin. La figura 1.3, en la siguiente pgina muestra las caractersticas que un buen software de comunicacin debe presentar.

  • Tema 1. Componentes de las redes 18

    Interconexin de Redes

    Preguntas Caractersticas

    Utilizara este software de comunicacin en Windows? De ser as En cul versin de Windows?

    Debe ser fcil de instalar y manejar en cualquier plataforma empleada (Windows, por ejemplo).

    A qu tipo de computadora le gustara conectarlo (log in)?

    Debe incluir una emulacin de terminal para garantizar una comunicacin eficaz.

    Le gustara transferir archivos de datos a la computadora anfitrin?

    Debe ofrecer una versin compatible con la que utiliza la computadora anfitrin.

    El software permite conectarse a un modem a travs de una red telefnica o a una tarjeta de red de rea local?

    Debe poder comunicarse por medio de un modem, por la red telefnica o con una tarjeta de red de rea local.

    De cuntos bytes de memoria principal dispone usted?

    El software debe requerir menos de 512 K de memoria RAM, por ejemplo.

    La computadora anfitrin puede establecer comunicacin con su PC? De ser as Cul es el nivel de seguridad?

    Debe presentar contraseas y UI procedimiento de conexin.

    El modem es capaz de detectar y corregir errores?

    De no ser as, el software debe incluir un protocolo de transferencia de archivos para la deteccin y correccin de errores

    Es importante controlar y configurar la PC remota?

    Debe ofrecer funciones de control remoto.

    Utilizara usted la red telefnica celular para la transmisin de datos?

    Debe incluir una funcin para permitir la transferencia eficaz de datos por una red telefnica celular.

    Considera usar el modem para enviar fax?

    Debe ser capaz de comunicarse con un fax.

    Puede usted manejar varias comunicaciones al mismo tiempo?

    Debe soportar varias sesiones de comunicacin de manera simultnea.

    Otros (precio, amigable para el usuario, etc.).

    Debe ofrecer una funcin de ayuda y de procedimientos de acceso.

    Figura 1.3 Criterios de seleccin de un buen software de comunicacin de datos

  • Tema 1. Componentes de las redes 19

    Interconexin de Redes

    A continuacin se ofrece un breve examen de estas caractersticas: Facilidad de uso

    Facilidad de interconexin automtica a partir del momento cuando los dos modems establecen contacto. Presencia de mens amigables y la posibilidad de crear claves preprogramadas para abrir una seson o iniciar la comunicacin sin tener que seguir las instrucciones que corresponden al nmero de telfono y al nombre del usuario.

    Flexibilidad

    Por lo general, el software deber permitir la emulacin o simulacin de diferentes terminales de pantallas. Se puede recibir un texto transmitido con saltos de lnea? Es posible desplegar 60 caracteres por lnea?

    Editor de texto

    Existe un editor de texto que permite insertar mensajes breves en el texto que se va a transmitir?

    Conversin

    El software debe presentar una tabla de conversin que le permita modificar un smbolo o una cadena de caracteres. Por ejemplo, los acentos sobrevivirn a la transmisin?

    Directorio

    Debe contar con un directorio telefnico que permita la introduccin de los nombres y nmeros telefnicos de los interlocutores, adems de marcar de forma automtica el nmero de un destinatario con slo presionar una tecla.

    Parmetros de comunicacin

    Es necesario configurar los parmetros de comunicacin al momento de cargar el software de comunicacin en la memoria de la computadora. Dichos parmetros pueden variar de un sistema de comunicacin a otro.

    En pocas palabras, se deben determinar los parmetros de comunicacin entre el abanico de posibilidades:

    Velocidad de transmisin en bits

    14 400, 28 800, etctera. Nmero de bits

    7, 8. Cada bloque de 7 u 8 bits que forman un carcter est compuesto de un bit de salida, que marca su llegada, de 7 u 8 bits correspondiente al carcter transmitido, y en ocasiones seguido de un bit de paridad que verifica la

  • Tema 1. Componentes de las redes 20

    Interconexin de Redes

    integridad de los datos precedentes, y luego 1 o 2 bits de detencin que sealan el"", fin del bloque.

    Tipo de paridad

    Par (even) non (odd) y nulo (nul). Si se elige un bit de paridad par, el nmero de bits con valor 1 deber ser par. Para ello, el bit de paridad tomar el valor O o 1 a fin de obtener una cifra par. Este mismo proceso se aplica en el caso de una paridad non, pero el resultado de la suma deber ser non. Para obtener una paridad nula, slo es necesario desactivar el proceso.

    Nmero de bits de detencin

    1 y 2. Por ltimo, a continuacin se ofrecen algunos consejos tiles para garantizar una comunicacin eficaz mediante una lnea telefnica: 1. Asegrese de que su computadora, el modem y la lnea telefnica estn bien

    conectadas entre s antes de hacer su llamada a una computadora o servidor. anfitrin.

    2. Verifique que la lnea telefnica no est en uso por un aparato situado en otro

    lugar. 3. Utilice una lnea de comunicacin dedicada para evitar cualquier interrupcin

    de la transmisin. 4. Guarde los parmetros de configuracin en un archivo de datos. De este

    modo, ser ms fcil activar este archivo la prxima vez que desee comunicarse con el mismo destinatario, en lugar de volver a determinar todos estos parmetros.

    5. Si tiene problemas de instalacin o de comunicacin, por favor refirase a la

    documentacin de su modem y software de comunicacin. 6. Asegrese de que su sistema est en el tono de llamada y no en el de

    respuesta para que pueda transmitir los datos. 7. Verifique sus parmetros de comunicacin (velocidad, longitud de bloques de

    7 u 8 bits, tipo de paridad, etc.) si una vez establecida la conexin recibe smbolos extraos en su pantalla.

    8. Asegrese de que su lnea tenga la velocidad de transmisin correcta. 9. Consulte con un experto en comunicaciones en caso de tener problemas de

    transmisin de datos.

  • Tema 1. Componentes de las redes 21

    Interconexin de Redes

    1.3 Componentes de una red de comunicacin de datos Una red de comunicacin o de telecomunicaciones (comunicacin remota), es el conjunto de infraestructura, medios de almacenamiento (discos, etc.) y equipamiento de hardware o software que permite enlazar las terminales entre s y transmitir los datos desde una fuente hacia los destinatarios. De acuerdo con el esquema computacional, la figura 1.4 ilustra los componentes principales de la comunicacin de datos en una red de punto a punto, y son los siguientes: - La estacin del usuario que desempea el papel de emisor. - El dispositivo de transmisin como el modem. - Los canales (rutas, lneas o canales) de transmisin que componen las redes;

    por ejemplo, la red telefnica que comprende cables de cobre o de fibra ptica.

    - El procesador de comunicacin remota y el software de comunicacin. - La computadora anfitrin, localizada en el lugar donde se manejarn los

    datos provenientes de la estacin del usuario. Aunque tambin recupera informacin que se dirige a otro destinatario que no sea esta computadora, como una estacin de trabajo, un dispositivo cualquiera, etctera.

    Figura 1.4 Componentes principales de una red de transmisin de datos

    Canal

    Estacin del

    usuario

    Dispositivo de

    transmisin

    Canal, rutas, circuitos o lneas de

    transmisin que transportan el

    mensaje

    Dispositivo de

    transmisin

    Procesador de

    comunicacin

    Computadora anfitrin

  • Tema 1. Componentes de las redes 22

    Interconexin de Redes

    La figura 1.5 presenta un cuadro con los conceptos de la comunicacin de datos

    Figura 1.5 Conceptos bsicos de la comunicacin de datos

    1.4 Tipos principales de redes (definiciones y conceptos bsicos) Definicin y concepto de transmisin de datos El primer concepto que debemos desarrollar es el de transmisin de datos, que constituye un requerimiento generalizado de las organizaciones de todo tipo. Por transmisin de datos entendemos lo siguiente: Transferencia de informacin codificada desde un punto a otro u otros mediante seales elctricas, pticas, electropticas o electromagnticas. Este requerimiento, originado en las organizaciones gubernamentales, industriales, comerciales, bancarias, empresariales, militares, etc. ha nacido por la necesidad de poner a disposicin de ellas la capacidad de proceso de un ordenador situado en un punto que podramos llamar central.

  • Tema 1. Componentes de las redes 23

    Interconexin de Redes

    El punto central puede estar dentro de la propia organizacin, prximo o alejado del computador central. Dos aspectos importantes a tener en cuenta son la distancia y la geografa del problema considerado, pues en funcin de estos parmetros puede ser necesario o no el uso de redes de comunicaciones. Por este motivo, la disposicin de los equipamientos puede clasificarse segn su ubicacin geogrfica. As, tal como se muestra en la figura 1.6, se puede hablar de dos formas de transmisin, a saber: local (o en planta) y remota.

    Figura 1.6

    Cuando la transmisin debe efectuarse en forma local (o en la modalidad conocida tambin como en planta), la propia organizacin generalmente construye las lneas de comunicaciones necesarias y por lo tanto los problemas tcnicos, cuando las distancias son cortas, resultan mnimos y no requieren consideraciones especiales. ste es el caso sencillo de un computador o un minicomputador

  • Tema 1. Componentes de las redes 24

    Interconexin de Redes

    central que tiene conectadas, dentro de un edificio o en una superficie geogrfica reducida, una serie de terminales. Esta disposicin puede verse en la figura 1.7.

    Figura 1.7 Por el contrario, cuando la transmisin es remota, se necesitarn, tal como muestra la figura 1.8, lneas de telecomunicaciones para realizarla y, en consecuencia, surge la necesidad de tener en cuenta una serie de tcnicas especiales que han sido desarrolladas en una nueva especialidad denominada Teleinformtica o Telemtica. Las precauciones tcnicas a tomar en estos casos, son brindadas generalmente por el mismo proveedor de los servicios de telecomunicaciones, y resultan un problema a resolver conjuntamente con el de la instalacin de los medios informticos.

  • Tema 1. Componentes de las redes 25

    Interconexin de Redes

    Actualmente la amplia desregulacin que existe a escala mundial en el campo de las telecomunicaciones permite, generalmente, la posibilidad de elegir entre varios proveedores. Generalmente, los aspectos que facilitan las comunicaciones fsicas entre los diversos equipamientos, se resuelven mediante cables de fibras pticas y cables de cobre especiales denominados UTP. Sin embargo, pueden existir fuertes restricciones externas, derivadas de las regulaciones legales de los sistemas de comunicaciones pblicos, que escapan a la voluntad del usuario. Por otra parte los sistemas teleinformticos se han tenido que adaptar a las caractersticas tcnicas de la infraestructura de telecomunicaciones existente, que inicialmente es siempre la construida para el servicio telefnico. Es por ello que ha nacido la necesidad de nuevas tcnicas, que tienen en cuenta la necesidad de desarrollar e integrar por una misma va fsica, seales de voz y datos. Se ha considerado a la transmisin de datos, con carcter ms general, abarcando los casos de transmisiones en planta y fuera de ella. Se prefiere la expresin de transmisiones telemticas o teleinformticas cuando es necesario usar medios de comunicaciones de carcter pblico. La UIT-T en su recomendacin x.15, define la transmisin de datos de la siguiente manera: Transmisin de datos. Accin de enviar datos a travs de un medio de telecomunicaciones, desde el lugar de origen a otro de recepcin. Esta definicin, aunque muy explcita, excluye, al parecer, los casos en que por razones de proximidad no es necesario el empleo de ninguna red.

  • Tema 1. Componentes de las redes 26

    Interconexin de Redes

    Figura 1.8 Definicin y concepto de teleinformtica. La palabra Teleinformtica es la contraccin de las palabras telecomunicaciones e informtica. Otro tanto ocurre con la palabra Telemtica. Se podra decir que en ella se renen los aspectos tcnicos de ambas especialidades. Tradicionalmente estas tcnicas se desarrollaron en forma independiente pero en la actualidad su interdependencia es cada vez mayor. Se podra definir la teleinformtica como sigue: Teleinformtica. Ciencia que estudia el conjunto de tcnicas necesarias para transmitir datos dentro de un sistema informtico o entre puntos situados en lugares remotos, a travs de las redes de telecomunicaciones. Esencialmente, la teleinformtica trata de estudiar todos los aspectos implicados en la conexin de computadores, equipos informticos auxiliares y equipos terminales de datos a redes de comunicaciones. Por lo tanto, el problema fundamental que intenta resolver es: Lograr que un computador pueda dialogar, a travs de las redes de

    telecomunicaciones, con equipos situados geogrficamente en puntos distantes, pero reconociendo las caractersticas esenciales de la informacin como si la conexin fuera local.

  • Tema 1. Componentes de las redes 27

    Interconexin de Redes

    Modos de explotacin de sistemas informticos y teleinformticos Sistemas informticos En los sistemas informticos se puede procesar la informacin de las siguientes normas, segn se observa en la figura 1.9

    Modos de explotacin de los sistemas informticos

    Figura 1.9

    Proceso por lotes. Proceso por lotes remotos. Tiempo compartido. Procesos interactivos en tiempo real. Procesos interactivos en tiempo diferido.

    Modos de explotacin de los sistemas teleinformticos

    Figura 1.11

    Proceso de lotes

    Proceso de lotes remoto

    Tiempo compartido

    Proceso interactivo en tiempo real

    Proceso interactivo en tiempo diferido

    Fuera de lsea (off-line)

    En lnea (on-line)

    Interactivo

    No interactivo

  • Tema 1. Componentes de las redes 28

    Interconexin de Redes

    Sistemas teleinformticos En los sistemas teleinformticos la informacin tambin se puede procesar segn diferentes modos de explotacin. Los casos que merecen particular atencin son los que se muestran en la figura 1.11. Fuera de Lnea (0FF LINE). Proceso fuera de lnea Se dice que un proceso teleinformtico se ejecuta en la modalidad de fuera de lnea cuando los datos que sern usados por el computador se reciben en una terminal local y son grabados primero unidades de almacenamiento intermedios para ser posteriormente procesados por el computador. La figura 1.12 muestra un ejemplo de un proceso de este tipo. Si se tratara de la salida de datos con destino a un usuario remoto, el proceso sera anlogo. Los datos que se procesan en un computador se colocan primero en un soporte intermedio para posteriormente ser enviados al terminal distante a travs de un equipo o unidad perifrica. Un ejemplo podra ser el envo especificado por un equipo terminal inteligente (tipo PC), que transmite los datos a una instalacin central, donde son recibidos por una unidad de grabacin magntica, que luego alimentar un proceso por lotes en el computador central.

    Figura 1.12

  • Tema 1. Componentes de las redes 29

    Interconexin de Redes

    Las caractersticas de estos procesos teleinformticos permiten utilizar los medios de comunicaciones en los momentos en que las tarifas son ms bajas; tienen la particularidad de que no condicionan el uso inmediato del equipo central en el mismo momento en que llegan los datos. Sin embargo, son procesos lentos, que necesitan de soportes intermedios. Su uso puede interesar en aquellos casos en que los datos no son necesarios en el centro de cmputos de forma inmediata o cuando, adems, el uso de medios de transporte convencionales es poco fiable o demasiado lento, lo que obliga a usar medios de telecomunicaciones. En Lnea (ON LINE). Proceso en lnea Se dice que un proceso teleinformtico se ejecuta en la modalidad en lnea cuando los datos de entrada pasan directamente desde el lugar de origen al lugar de utilizacin y, viceversa, cuando los datos procesados se envan directamente desde el computador al usuario, La figura 1.13 muestra un ejemplo de un proceso de este tipo. Este proceso evita las etapas intermedias de grabacin de los datos antes de su procesamiento. Su uso es necesario en aquellas aplicaciones que requieren una rpida respuesta por parte del sistema informtico. INTERACTIVO Se dice que un proceso teleinformtico es interactivo cuando los datos enviados, originan en el computador la generacin de datos de respuesta.

    Figura 1.13

  • Tema 1. Componentes de las redes 30

    Interconexin de Redes

    En estos casos, el usuario del sistema interacta con el computador, ya que espera una respuesta que puede o no modificar su situacin anterior. Por ejemplo, si se tratase de un sistema bancario, un proceso interactivo que no modifique la situacin anterior del computador sera el caso de una consulta de saldo de cuenta. Una vez recibido el saldo de una cuenta corriente en la pantalla de, por ejemplo, un cajero automtico, la operacin termina. Otro caso podra ser la retirada de fondos desde el mismo perifrico, donde los estados anteriores de las cuentas quedan modificados una vez efectuada la transaccin. Cuando el proceso es interactivo e intervienen medios de comunicaciones, el tiempo de respuesta tiene dos componentes: el de la demora del sistema informtico y el del paso de la informacin a travs de los me dios de comunicaciones. En estos casos, ambos tiempos deben sumarse para obtener el tiempo de respuesta de una operacin. No Interactivo Se dice que un proceso teleinformtico es no interactivo cuando los da tos enviados no son procesados en forma directa con el objeto de dar una respuesta inmediata. Sin embargo, s se puede confirmar su correcta recepcin. En este caso, los datos pueden o no ser recibidos por el computador hacia el nial estn dirigidos. Lo que deber quedar claro es que no se esperar una respuesta en forma inmediata. En consecuencia, un proceso no interactivo puede estar conectado en cualquiera de las dos modalidades ya analizadas, en lnea o fuera de lnea. Los Sistemas teleinformticos. Generalidades Los sistemas teleinformticos, o tambin llamados sistemas funcionales de comunicacin de datos, son formas de trabajo que en general responden a necesidades concretas de los usuarios informticos que trabajan en la modalidad fuera de planta o remota. Cada sistema teleinformtico cubre un conjunto de necesidades y, por lo tanto, posee caractersticas especiales que lo diferencian de los otros. Sistemas teleinformticos remotos por lotes (batch remoto) pueden definirse as: Sistemas teleinformticos que ponen a disposicin de un usuario remoto (localizado en un punto alejado del computador) la capacidad de proceso de ste en la modalidad por lotes.

  • Tema 1. Componentes de las redes 31

    Interconexin de Redes

    Este sistema teleinformtico posee dos variantes, a saber: Entrada remota de datos (o salida) (remote data entry). Entrada remota de trabajos (remote job entiy). Las caractersticas que distinguen a estos sistemas teleinformticos son las siguientes: El tiempo que puede tardar el proceso no es crtico. Esto permite, en muchos

    casos, el uso de horas nocturnas, que en general poseen mejores tarifas de telecomunicaciones y una menor tasa de errores de transmisin.

    Llevan implcito la modalidad de trabajo por lotes, bien para hacer llegar

    datos al computador, bien para enviar por medios de telecomunicaciones trabajos que deben ser procesados en un computador central.

    La entrada, proceso y salida de los resultados se produce secuencialmente. No hay procesos interactivos, salvo en algunos casos particulares, en los que

    se efecte el control de errores. En los procesos se manejan grandes cantidades de datos. Utilizan normalmente los siguientes medios para la entrada o salida de datos:

    - Cintas magneticas. - Casetes. - Impresoras. - Discos pticos.

    Los computadores que se utilizan para estos procesos son de tamao grande

    o mediano. Todos los sistemas que usan estas modalidades de trabajo tienen equipos de

    almacenamiento por acceso directo (en general discos fijos o removibles). La capacidad de almacenamiento depende del tamao de la instalacin y de la aplicacin que est en lnea.

    En todos los sistemas de gran porte se utilizan procesadores de

    comunicaciones delanteros que, adems de manejar las comunicaciones, efectan el preprocesamiento de la informacin teletransmitida.

  • Tema 1. Componentes de las redes 32

    Interconexin de Redes

    En algunos casos estos equipos poseen su propio almacenamiento y algunas funciones tales como edicin de datos o programas, conversin de formatos, etc.

    Los equipos terminales que se utilizan desde un punto remoto pueden ser

    desde una terminal comn, tipo teleimpresor, hasta equipos minicomputadores o equipos auxiliares asociados tales como unida des de discos o de cintas magnticas.

    Se utilizan normalmente las lneas de transmisin de datos de la red

    telefnica conmutada a las velocidades que permiten los modems de datos analgicos ms veloces.

    Para el envo de los datos o de trabajos se puede usar la modalidad en lnea

    o fuera de lnea:

    - Cuando se trabaja en la modalidad en lnea, los datos, s fuera este el caso, se suelen transmitir al computador en unidades pequeas, tipo mensajes o transacciones, que son procesadas inmediata mente despus de ser recibidas. El proceso consiste generalmente en una validacin de posibles errores (con la consecuente solicitud de retransmisin, si fuera el caso) y una posterior secuencia de almacenamiento en medios magnticos para su posterior procesa miento en la modalidad por lotes. En los casos de sistemas de gran tamao, el proceso es muy parecido al de la modalidad de gestin remota de archivos. El software, en estos casos, puede presentar alguna dificultad en cuanto a su complejidad de diseo.

    - Cuando se trabaja en la modalidad fuera de lnea, los datos se suelen

    transmitir del terminal remoto directamente a un soporte magntico, en general unidades de cinta o discos. En este caso, el software necesario es muy sencillo.

    La memoria central y perifrica se disea de acuerdo con los volmenes de

    datos a almacenar y tambin con la frecuencia con que stos son procesados.

    Es muy importante la seguridad del sistema, pues en caso de que el sistema

    deje de funcionar por cualquier razn, puede haber un gran nmero de operadores inactivos.

  • Tema 1. Componentes de las redes 33

    Interconexin de Redes

    Gestin remota de archivos Los Sistemas Teleinformticos de Gestin Remota de Archivos pueden definirse de la siguiente manera: Sistema teleinformticos que permiten el acceso desde un equipo terminal de datos a la informacin almacenada en los archivos de un computador central. Este sistema tiene por finalidad la recuperacin de la informacin con tenida en los archivos, su modificacin, o una combinacin de ambas. La expresin archivo incluye, en este caso, cualquier otra forma de mantener informacin accesible en un computador, como las bases de datos u otra forma similar. Por archivo se entiende una coleccin organizada de registros que puede tener un objetivo y un formato comn; y por una base de datos, una coleccin de archivos organizada para satisfacer una aplicacin. La estructura de un archivo refleja la necesidad de la aplicacin a la que ser destinado. Una base de datos, en cambio, se organiza de forma que refleje la estructura de la informacin misma. Ejemplos tpicos de este sistema son: Sistemas de banca automtica (como pueden ser la operacin de cuentas

    corrientes o de ahorro desde terminales bancarias, uso de cajeros automticos, etc.).

    Reservas de pasajes. Sistemas de informacin a la direccin (MIS) Algunas de las caractersticas de estos sistemas son: La informacin se mantiene generalmente almacenada en unidades de

    acceso directo. Cuando se usan aplicaciones que emplean bases de datos, se observan las

    siguientes particularidades:

    - La planificacin de las consultas est estructurada para permitir el acceso y la actualizacin de los archivos, pero nunca la modificacin del diseo de la base de datos.

    - Estos sistemas estn caracterizados por procedimientos de dilogos

    interactivos, entre el operador del equipo terminal de datos y el computador central.

  • Tema 1. Componentes de las redes 34

    Interconexin de Redes

    - Los procedimientos permiten al usuario del terminal solicitar informacin de la base de datos y, a veces, incluir nueva informacin en sta.

    - Los datos mantenidos en la base de datos estn de acuerdo con las

    necesidades de la organizacin y suelen ser comunes a la organizacin conjunta.

    El proceso de las transacciones se realiza en la modalidad online y permite a

    los usuarios acceder simultneamente a una o ms bases de datos. Estos sistemas son posiblemente los ms complejos en cuanto a la

    implementacin del hardware y del software. Por ello, el mantenimiento y la actualizacin de las bases de datos se suele estructurar de forma separada, y estas actividades son realizadas por personal autorizado y en el computador central. Esto tiene una gran importancia en sistemas donde muchos usuarios distintos acceden, con distintos propsitos, a una base de datos nica. Respecto a los datos a consultar, caben las siguientes observaciones:

    - Los datos, o combinaciones de ellos, son accesibles selectivamente por

    cada aplicacin. - Pueden ser modificados en cualquier momento independientemente de

    la aplicacin.

    - Su trfico es estructurado en transacciones de unos pocos mensajes. Los tiempos de respuesta no deben exceder los 2 a 4 segundos. Cuando

    estos tiempos se exceden, tienen lugar actitudes de indiferencia o descuido por parte de los operadores, que pueden producir errores en el manejo de la informacin.

    Respecto al tamao de los computadores que pueden usarse en este tipo de

    sistemas se puede decir que los hay de los ms variados tipos. En la actualidad, los minicomputadores y los computadores denominados

    personales manejan memorias y perifricos de gran tamao. Respecto a la seguridad y privacidad de los datos que se manejan caben las

    siguientes consideraciones:

    - Se deben tomar las medidas correspondientes para que solamente las personas autorizadas puedan acceder a la informacin segn su grado de responsabilidad.

  • Tema 1. Componentes de las redes 35

    Interconexin de Redes

    - Se pueden implementar sistemas de claves de acceso, de diferentes niveles, segn la capacidad de cada uno respecto a su relacin con la informacin a consultar o modificar.

    - La seguridad fsica de este tipo de sistemas se basa en la redundancia.

    Debido a que las transacciones de consulta o modificacin son de una

    pequea cantidad de bytes, no se requiere en general velocidades demasiado elevadas.

    Un sistema especial que responde a las caractersticas de este tipo de

    sistemas teleinformticos es el Servicio Videotex El mismo es un servicio normalizado por parte de la UIT-T.

    Sistemas teleinformticos interactivos Sistemas teleinformticos que se caracterizan por un dilogo Continuo entre el equipo terminal de datos del usuario y el computador central donde se encuentra normalmente residente la informacin. Algunas de las caractersticas de estos sistemas son: Permiten al usuario dialogar con el computador y llevar a cabo una serie de

    procesos que requieren la modalidad de consulta y respuesta. El usuario planifica sus operaciones futuras en funcin de los resulta dos de

    operaciones precedentes. Este sistema es prcticamente muy similar, en sus formas generales, a las

    correspondientes al sistema de gestin remota de archivos. La razn de que se considere de forma particular es que en estos sistemas debe existir siempre una respuesta a cada consulta efectuada o un dilogo entre equipo terminal y computador central (u otro componente del sistema). De all el carcter interactivo del sistema.

    Sistemas telelnformticos de control de procesos Sistemas teleinformticos en los que un computador central (con la adecuada capacidad de procesamiento de informacin) recibe datos sobre el estado de un proceso que est controlando, los procesa, obtiene resultados y luego, en base a ellos, toma decisiones que pueden influir en el desarrollo del mismo.

  • Tema 1. Componentes de las redes 36

    Interconexin de Redes

    Caractersticas de estos sistemas Son sistemas muy especializados para cada tipo de aplicacin. Normalmente recogen, mediante sensores estratgicamente ubica dos,

    medidas sobre el estado de un proceso y las comparan con el estado deseado de ese proceso. Como resultado de esa comparacin realiza la accin correctora apropiada para asegurar que el sistema o proceso en cuestin alcance el nuevo estado esperado.

    Los sistemas teleinformticos de control de procesos tienen en comn

    (aunque son de muy variadas formas) las siguientes propiedades:

    - Operan en tiempo real; es decir, el tiempo de respuesta a una medicin de datos debe ser lo suficientemente pequeo para que la accin correctora, producto del proceso en el computador, influya en el sistema con el que acta.

    - Los datos siempre son enviados sobre un conjunto determinado de

    parmetros preestablecidos.

    - Para cada sistema se debe efectuar un estudio en particular y, en funcin del mismo, se realiza el diseo adecuado.

    Un ejemplo clsico de sistemas teleinformticos de proceso son los sistemas de navegacin de los cohetes portadores de vehculos espaciales. En estos casos, solamente la presencia del computador ha permitido que en fracciones de segundo, se efecten las correcciones de trayectoria necesarias para que el vuelo llegue a destino. Sistemas telelnformtlcos de tiempo compartido Sistemas teleinformticos en los que un computador central atiende a distintos equipos terminales de datos que estn ubicados en forma re mota, realizan trabajos independientes y se alternan en la utilizacin del procesador durante pequeos intervalos de tiempo. Puesto que las velocidades de los equipos terminales son ms bajas, los usuarios tienen la sensacin de que el computador central utiliza todo su potencial para atender a cada uno de ellos.

  • Tema 1. Componentes de las redes 37

    Interconexin de Redes

    Algunas de las caractersticas de estos sistemas son: Los trabajos de escasa envergadura se suelen terminar rpidamente

    liberando el computador Los datos de entrada y salida fluyen por los vnculos de comunicaciones

    hacia cada usuario a medida que el procesador central va atendiendo y despachando cada trabajo.

    Se establece una cola de atencin, donde se colocan todos los trabajos que

    esperan una solucin. Cuando un proceso es ms complejo y requiere dilogo, normalmente, luego de recibir una respuesta parcial, se coloca nuevamente en la cola de espera para un nuevo proceso parcial. Sistemas teleinformticos de transmisin de mensajes Sistemas teleinformticos en los que dos o ms Computadores (que no son necesariamente dedicados) permiten el envo de mensajes entre dis tintos puntos de una red teleinformtica. Los computadores reciben los mensajes, los almacenan y luego se encargan de retransmitirlos a los dis tintos puntos de la red a los que estaban destinados. Red teleinformtica A continuacin damos tres definiciones importantes para estos sistemas: red teleinformtica, nodo y enlace: Red teleinformtica. Conjunto de nodos y enlaces que proporciona

    conexiones entre dos o ms puntos definidos para facilitar la interconexin de computadores.

    Nodo. Punto en el que se interconectan dos o ms circuitos o enlaces. En

    dicho punto pueden o no existir elementos que permitan la conmutacin. Enlace. Trayecto entre dos puntos de un sistema de telecomunicaciones, con

    caractersticas tcnicas especificas. Algunas de las caractersticas de estos sistemas son: Permiten enviar mensajes de diversas longitudes y distintos formatos. Originan un bajo nivel de procesamiento en los computadores. Pueden ser diseados mediante el empleo de:

  • Tema 1. Componentes de las redes 38

    Interconexin de Redes

    - Computadores de gran porte con un software adecuado a esta

    aplicacin y posibilidades de tener conectado un nmero importante de terminales locales y remotos.

    Redes digitales especiales de transmisin de datos que emplean la tecnologa denominada por conmutacin de mensajes. Caractersticas de los sistemas teleinformticos Objetivos de un sistema teleinformtico Los principales objetivos que tiende a satisfacer un sistema teleinformtico son los siguientes. Reducir tiempo y esfuerzo La reduccin de tiempo y esfuerzo se debe a que los sistemas de

    comunicacin de datos permiten que los equipos terminales ubicados en forma remota se comporten, a efectos del proceso informtico, como si fueran locales. En consecuencia, los procesos que se realizaban en la modalidad por lotes y que requeran el envo de programas y datos mediante transporte fsico de los soportes de la informacin (por ejemplo, cintas magnticas, casetes, etc.), se pueden procesar en la modalidad por lotes remotos.

    Esta modalidad de los sistemas teleinformticos permite disponer

    rapidamente de la informacin a procesar y, obviamente, sin necesidad de movilizar personal para despachar los soportes antes sealados por correo, medios de transporte areos, ferrocarril, etc.

    Capturar datos en su propia fuente La posibilidad de capturar directamente de su fuente los datos que sern

    parte de un proceso informtico a realizar en un centro de cmputos, asegura una menor posibilidad de cometer errores y traslada la responsabilidad de introducir los datos al usuario, que de esta manera participa directamente en el problema.

    Durante mucho tiempo, cuando esta posibilidad no exista, la tarea de volcar

    los datos a procesar era responsabilidad de los centros de cmputos, mientras que el envo de las planillas con la informacin que deba ser grabada o perforada era tarea del usuario, que trabajaba en la propia fuente de la informacin.

    La dualidad de responsabilidades en la tarea de preparacin de los datos a

    procesar en los centros de cmputos provocaba, frecuentemente,

  • Tema 1. Componentes de las redes 39

    Interconexin de Redes

    controversias respecto a los errores que se producan. Siempre quedaba la duda de quienes producan los errores: los que confeccionaban las planillas o los que trabajaban en el proceso de grabacin o perforacin?

    Los medios de comunicacin de datos han permitido unificar estas dos

    responsabilidades en una sola, el usuario; esto ha permitido superar os problemas mencionados y, adems, disminuir los procesos que deben ser repetidos por errores en la introduccin de los datos.

    Centralizar el control Descentralizada la responsabilidad de la introduccin de datos, que puede

    quedar en manos del propio interesado, el proceso permite un control ms efectivo sobre todos los procesos a ejecutar.

    De esta manera se pueden establecer parmetros de medida para analizar la

    eficiencia de cada uno de los distintos sectores de la organizacin, que participan de los distintos procesos. As, el control del sistema puede quedar centralizado, mientras que la ejecucin del mismo, descentraliza da; esto permite mejores rendimientos del conjunto.

    Aumentar la velocidad de entrega de la informacin En los apartados anteriores se dijo que la captura de la informacin en su

    propia fuente mejora ciertos aspectos del proceso; pero, inversamente, el envo de los resultados mediante los mismos medios teleinformticos aumenta tambin la velocidad de entrega de la informacin. Los mismos me dios y equipos que se utilizan para hacer llegar los datos al computador permiten enviar los resultados al usuario. Nuevamente se ahorran medios de transporte y de personal que debera intervenir en estos procesos de entrega.

    Reducir costos de operacin y de captura de datos La duplicacin de muchas tareas, que las realiza primero el usuario y luego

    son controladas o ejecutadas a nivel proceso, pueden ser simplificadas por el uso de medios de comunicacin de datos.

    Lo mismo ocurre en las comunicaciones respecto de las vinculaciones que la

    autoridad que ejerce la conduccin del computador central debe tener con los distintos usuarios del sistema. Estas vinculaciones se pueden materializar mediante la misma red teleinformtica usada para los procesos a travs de procedimientos como los sealados en 1.3.7 para el manejo de los mensajes.

    Todas estas acciones y otras que pueden realizarse con el uso de la red

    producen una importante reduccin de costos de operacin, adems de la que se obtiene al realizar la captura de datos en las fuentes que los originan.

  • Tema 1. Componentes de las redes 40

    Interconexin de Redes

    Aumentar la capacidad de las organizaciones a costo incremental razonable

    Los sistemas informticos que no tienen la posibilidad de usar eficiente mente medios de comunicacin de datos han sufrido de inelasticidad frente al crecimiento de la empresa u organizacin de la que formaban parte.

    Muchas veces, pequeas necesidades adicionales de procesamiento de la

    informacin alejadas de la ubicacin del computador central originaban la necesidad de adquisicin de nuevos equipos. Con la ayuda de la implementacin de los sistemas teleinformticos, estos problemas fueron reducidos a la colocacin de un equipo terminal adicional en la red ya organizada.

    Actualmente se aplica cada vez con mayor xito el concepto de

    descentralizar los medios informticos. Hoy en da se colocan equipos pequeos en muchos puntos de la empresa y se permite que todos ellos formen una red esto abre nuevas fronteras a la imaginacin de los diseadores. No obstante, en muchas organizaciones como, por ejemplo, en bancos y otras entidades financieras se continan utilizando sistemas de procesamiento centralizado o mainframes los cuales a su vez se hallan integrados a una red de rea extensa de procesamiento distribuido. Fundamentalmente los sistemas centralizados se mantienen vigentes por razones de seguridad y debido a la existencia de gran cantidad de aplicaciones institucionales desarrolladas para correr sobre estos sistemas.

    Aumentar la calidad y la cantidad de la informacin Por todas las razones ya expuestas, es indudable que la informacin que ha

    de manejar una organizacin, sea sta una empresa agropecuaria, minera, industrial, comercial, de servicios, gubernamental, militar etc., mejorar substancialmente en calidad, lo que a la postre permitir a su equipo de direccin tomar mejores decisiones a la hora de resolver o abordar un problema.

    Lo mismo puede decirse de la cantidad de la informacin a considerar. Los

    procesos informticos permiten obtener mejores y ms completos resultados para la toma de decisiones. Todo ello conduce a mejores resultados con menores esfuerzos.

    Mejorar el sistema administrativo Mejorar los sistemas administrativos ha sido y es una permanente

    preocupacin de las organizaciones. A ello han contribuido las tcnicas de manejo de la informacin por medios computacionales.

    Podemos asegurar que el uso de redes teleinformticas ha permitido mejorar

    la eficacia y la eficiencia de los sistemas administrativos y ha hecho que las

  • Tema 1. Componentes de las redes 41

    Interconexin de Redes

    distancias geogrficas, ya no sean una barrera insalvable para la conduccin centralizada de estos procesos.

    Ahora es posible aplicar los mismos procesos estadsticos de compras,

    ventas, manejo de almacenes, nmina de personal, etc. a los distintos departamentos de una misma empresa, as como a las posibles sucursales o agencias, aunque stas estn en pases diferentes.

    Sistemas informticos aptos para utilizar tcnicas teleinformticas Los sistemas informticos son especialmente aptos para utilizar tcnicas teleinformticas en los siguientes casos: Se desea reducir un elevado volumen de correo, de llamadas telefnicas o de

    servicios de mensajera. Se realizan muy a menudo operaciones repetitivas, tales como crear o copiar

    datos para su procesamiento o directamente duplicar informacin ya procesada.

    Es necesario aumentar la velocidad de envo de la informacin para mejorar las funciones administrativas.

    Se ejecutan operaciones descentralizadas. Se desea mejorar el control de los datos descentralizando su captura y

    centralizando su procesamiento. Es necesario disminuir riesgos en el procesamiento de la informacin a causa

    de problemas tcnicos del hardware. Es necesario mejorar la actividad de planificacin en la organizacin. Aplicaciones tpicas de los sistemas de comunicacin de datos Son aplicaciones tpicas, donde se emplean comunicaciones de datos, entre muchas otras, las sealadas en la figura 1.14. Un ejemplo clsico es el comando a distancia de mquinas y herramientas desde un computador de control de procesos industriales.

  • Tema 1. Componentes de las redes 42

    Interconexin de Redes

    Aplicaciones tpicas donde se emplean

    sistemas de comunicacin de datos

    Figura 1.14

    1.5 Arquitecturas de interconexin de redes Las redes de ordenadores modernas estn diseadas de una forma muy estructurada. En las siguientes secciones se estudiarn detalladamente las tcnicas de estructuracin.

    Sistemas de punto de ventas

    Sistemas de banca electrnica

    Control de inventarios en tiempo real

    Reservas de pasajes

    Estado de cuentas bancarias

    Sistemas hospitalarios

    Sistemas bibliogrficos

    Consultas a bancos de datos

    Entrega de mensajes y correo

    Edicin de textos (Procesamiento de palabras)

    Procesos industriales en tiempo real

    Lectura remota de datos

  • Tema 1. Componentes de las redes 43

    Interconexin de Redes

    1.5.1 Jerarquas de protocolos

    La mayora de las redes se organizan en una serie de capas o niveles, con objeto de reducir la complejidad de su diseo. Cada una de ellas se construye sobre su predecesora. El nmero de capas, el nombre, contenido y funcin de cada una va ran de una red a otra. Sin embargo, en cualquier red, el propsito de cada capa es ofrecer ciertos servicios a las capas superiores, liberndolas del conocimiento de tallado sobre cmo se realizan dichos servicios. La capa n en una mquina conversa con la capa n de otra mquina. Las reglas y convenciones utilizadas en esta conversacin se conocen conjuntamente como protocolo de la capa n, como se ilustra en la figura 1.15, para el caso de una red de siete capas. A las entidades que forman las capas correspondientes en mquinas diferentes se les denomina procesos pares (igual a igual). En otras palabras, son los procesos pares los que se comunican mediante el uso del protocolo. En realidad no existe una transferencia directa de datos desde la capa n de una mquina a la capa n de otra; sino, ms bien, cada capa pasa la informacin de datos y control a la capa inmediatamente inferior, y as sucesivamente hasta que se alcanza la capa localizada en la parte ms baja de la estructura. Debajo de la capa 1 est el medio fsico, a travs del cual se realiza la comunicacin real. En la figura 1.15 se muestra, mediante lneas punteadas, la comunicacin virtual, en tanto que las lneas slidas indican la trayectoria de la comunicacin fsica. Entre cada par de capas adyacentes hay una interfase, la cual define los ser vicios y operaciones primitivas que la capa inferior ofrece a la superior. Cuando los diseadores de redes deciden el nmero de capas por incluir en una red, as como lo que cada una de ellas deber hacer, una de las consideraciones ms importantes consiste en definir claramente las interfases entre capas. Hacer esto, a su vez, requiere que cada capa efecte un conjunto especifico de funciones bien definidas. El diseo claro y limpio de una interfase, adems de minimizar la cantidad de informacin que debe pasarse entre capas, hace ms simple la sustitucin de la realizacin de una capa por otra completamente diferente (por ejemplo, todas las lneas telefnicas se reemplazan por canales satlitales). As todo lo que se necesita de la nueva es que ofrezca exactamente el mismo conjunto de servicios a la capa superior contigua, tal y como lo haca la antigua realizacin. Al conjunto de capas y protocolos se le denomina arquitectura de red. Las especificaciones de sta debern contener la informacin suficiente que le permita al diseador escribir un programa o construir el hardware correspondiente a cada capa, y que siga en forma correcta el protocolo apropiado. Tanto los detalles de

  • Tema 1. Componentes de las redes 44

    Interconexin de Redes

    realizacin como las especificaciones de las interfases, no forman parte de la arquitectura, porque se encuentran escondidas en el interior de la mquina y no son visibles desde el exterior. Ms an, no es necesario que las interfases de todas las mquinas en una red sean iguales, suponiendo que cada una de las mquinas utilice correctamente todos los protocolos. .

    Figura 1.15 Capas, protocolos e interfases La idea de comunicacin multicapa puede explicarse con facilidad mediante la ayuda de una analoga. Imagnese, por ejemplo, que hay dos filsofos, uno en Kenia y otro en Indonesia, que desean comunicarse (procesos pares en la capa 3). Cada uno de ellos tiene que hacer uso de un traductor (procesos pares en la

    Capa 7

    Capa 6

    Capa 5

    Capa 4

    Capa 3

    Capa 2

    Capa 1

    Capa 7

    Capa 6

    Capa 5

    Capa 4

    Capa 3

    Capa 2

    Capa 1

    Protocolo de la capa 7

    Protocolo de la capa 6

    Protocolo de la capa 5

    Protocolo de la capa 4

    Protocolo de la capa 3

    Protocolo de la capa 2

    Protocolo de la capa 1

    Interfase de la capa 6 / 7

    Interfase de la capa 5 / 6

    Interfase de la capa 4 / 5

    Interfase de la capa 3 / 4

    Interfase de la capa 2 / 3

    Interfase de la capa 1 / 2

    Medio fsico

  • Tema 1. Componentes de las redes 45

    Interconexin de Redes

    capa 2), dado que no hablan el mismo lenguaje. Cada uno de ellos, a su vez, contacta a un ingeniero (procesos pares en la capa 1). El filsofo nmero 1 desea manifestar su afecto por los oryctolagus cuniculus a su igual. Para realizar esto, pasa un mensaje a su traductor (en Swahili) a travs de la interfase 2/3, quien, dependiendo del protocolo de la capa 2, podra interpretarlo como Me gustan los conejos, Jaime des Iapins o Ikliou van konijngen. El traductor pasa despus el mensaje a su ingeniero para que lo transmita por telegrama, telfono, red de ordenadores, algn otro medio, dependiendo de lo que previamente haya acordado, con el otro ingeniero (protocolo de la capa 1). Una vez que llega el mensaje, se traduce al indonesio y se pasa a travs de la interfase 2/3 al filsofo nmero 2. Debe observarse que cada protocolo es completamente independiente de los dems, mientras no se cambien las interfases. Los traductores pueden conmutar del francs al holands supuesto que ambos estn de acuerdo, y que ninguno modifica su interfase con la capa 1 o la capa 3. Considrese ahora un ejemplo ms tcnico: como proporcionar comunicacin a la capa superior de la red de siete capas que se muestra en la figura 1.16. Un proceso que se est ejecutando en la capa 7 produce un mensaje ni, el cual pasa de la capa 7 a la capa 6 de acuerdo con la definicin de la interfase de capa 6/7. La capa 6, en este ejemplo, transforma de cierta manera el mensaje (por ejemplo, mediante una compresin de texto), y lo pasa como el nuevo mensaje Mala capas, a travs de la interfase 5/6. En este ejemplo, la capa 5 no modifica el mensaje, sino nicamente regula la direccin de flujo (es decir, evita que algn mensaje de entrada sea considerado por la capa 6, mientras sta se encuentra ocupada enviando una serie de mensajes de salida a la capa 5).

  • Tema 1. Componentes de las redes 46

    Interconexin de Redes

    Transmitido

    Recibido

    m Protocolo de la capa 7 m

    Interfase 6/7

    Interfase 6/7

    M Protocolo de la capa 6 M

    Interfase 5/6

    Interfase 5/6

    M Protocolo de la capa 5 M

    H4 M1 H4 M2

    Protocolo de la capa 4

    H4 M1 H4

    M2

    H3 H4 M1 H3 H4 M2Protocolo de la

    capa 3 H3 H4 M1 H3 H4 M2

    H2

    H3

    H4

    M1

    T2

    H2

    H3

    H4

    M2

    T2

    Protocolo de la capa 2

    H2

    H3

    H4

    M1

    T2

    H2

    H3

    H4

    M2

    T2

    Figura 1.16 Ejemplo del flujo de informacin que soporta la comunicacin virtual en la capa 7

    En muchas redes no existe ningn limite en el tamao de los mensajes que son aceptados por la capa 4, sino ms bien ste es impuesto por la capa 3. Por consiguiente, la capa 4 deber dividir el mensaje de entrada en unidades ms pequeas y colocar una cabecera en cada una de ellas. Esta cabecera incluye informacin de control como nmeros de secuencia, mediante los cuales se logra que la capa 4, en la mquina destinataria, pueda reconstruir el mensaje mediante la colocacin correcta de las unidades, si es que las otras capas no mantienen la secuencia. Tambin, en muchas capas, las cabeceras contienen campos relacionados con el tamao, tiempo y otros tipos de control. La capa 3 se encarga de decidir cul de las lneas de salida va a utilizarse, le coloca sus cabeceras apropiadas y pasa los datos a la capa 2. En esta capa 2, no

    Maquina fuente

    Maquina destino

  • Tema 1. Componentes de las redes 47

    Interconexin de Redes

    slo se aade una cabecera a cada una de las unidades, sino tambin una etiqueta al final y le entrega la unidad resultante a la capa 1 para su transmisin fsica. En la mquina receptora, el mensaje se mueve de capa en capa hacia la parte superior, y las cabeceras se van retirando a medida que asciende. Ninguna de las cabeceras correspondientes a las capas inferiores a la n pasan a sta. La importancia de la figura 1.16 radica en el entendimiento de la relacin entre la comunicacin virtual y la real, y la diferencia entre protocolos e interfases. Desde el punto de vista conceptual, los procesos pares de la capa 4, por ejemplo, conciben su comunicacin como si fuera horizontal, utilizando el protocolo de la capa 4. Cada uno pareciera utilizar procedimientos llamados EnviaralOtroLado y Otilener Del Otro Lado, aun cuando stos realmente se comuniquen con las capas inferiores, a travs de la interfase 3/4, y no con el otro lado. La abstraccin del proceso par es vital para el diseo de redes, sin esta tcnica de abstraccin sera difcil, si no es que imposible, dividir el diseo de una red completa. Es decir, sera un problema intratable si no se divide en varios ms pequeos y manejables, a saber, el diseo de capas individuales.

    1.5.2 Problemas de diseo para las capas Algunos de los problemas de diseo claves que aparecen en redes de ordenadores, tambin se presentan en varias de las capas. Enseguida se mencionarn con brevedad algunos de los ms importantes. Cada capa deber tener un mecanismo para el establecimiento de la conexin. Como, por lo general, una red tiene varios ordenadores, algunos de los cuales tienen mltiples procesos, se necesita un medio que permita a un proceso especificar con quin desea establecer una conexin. Como una consecuencia de tener destinatarios mltiples, se necesita alguna forma de direccionamiento para as poder determinar un destino especfico. El mecanismo para terminar una conexin dentro de una red, una vez que sta ya no se necesita, est ntimamente relacionado con aquel que se utiliza para establecerla. Este punto, en apariencia trivial, puede ser bastante complejo. Otro conjunto de decisiones de diseo es el que se refiere a las reglas para la transferencia de datos. En algunos sistemas los datos viajan en una sola direccin (comunicacin unilateral o simplex).

  • Tema 1. Componentes de las redes 48

    Interconexin de Redes

    En otros, los datos pueden viajar en ambas direcciones, aunque no en forma simultnea (comunicacin semiduplex o bilateral alternada). Existen tambin otros sistemas en los que los datos viajan en ambas direcciones y al mismo tiempo (comunicacin dup o bilateral simultnea). El protocolo debe tambin ser capaz de determinar el nmero de canales lgicos que corresponden a la conexin y cules son sus prioridades. Un nmero considerable de redes tienen, por lo menos, dos canales lgicos por conexin: uno para datos normales y otro para datos urgentes. Dada la imperfeccin de los circuitos fsicos de comunicacin, el procedimiento para el control de errores es un aspecto de gran relevancia. En la actualidad se conocen varios cdigos detectores y correctores de error, pero lo importante aqu es que los dos extremos de la conexin estn de acuerdo en cul utilizar. Adems, el receptor debe tener alguna forma de indicar al emisor qu mensajes se han recibido correctamente y cules no. No todos los canales de comunicacin mantienen el orden de los mensajes que les envan; de tal manera que, para recuperar una posible prdida en la secuencia del mensaje, el protocolo deber establecer, en forma explcita, un procedimiento seguro que permita al receptor colocar las unidades nuevamente en su forma original. Una solucin obvia podra ser la de numerar las unidades, pero esta solucin deja todava abierta la cuestin de Qu hacer c