redes de computadoras.docx

Apuntes del Primer Departamental – Redes de Computadoras

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE CÓMPUTO

MATERIA:REDES DE COMPUTADORES

PROFESOR:MORENO CERVANTES AXEL ERNESTO

ALUMNOS:MEDINA VILLALPANDO JESÚS CRISTIAN

TEMA: APUNTES DEL

PRIMER DEPARTAMENTAL

GRUPO: 2CM6

CICLO ESCOLAR: ENE. 2014 – JUN. 2014

Fecha: 21/01/14 Red de computadoras: Conjunto de nodos interconectados a través de un medio físico y que

ejecutan un software para comunicarse entre sí.

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Tarea: Construir una línea de tiempo respecto a la evolución de las redes. (Incluir la aparición de diversos medios de transmisión como par trenzado, fibra óptica, coaxial, microondas, radiofrecuencias, así como diversos protocolos de comunicación.

Fecha: 28/01/14

Desarrollo de las arquitecturas teleinformáticas:Página 2 de 29

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ARPANET (departamento de defensa de E.U.)SNA (System Network Architecture) de IBM (1974)

DNA (Digital Network Architecture)BNA (Burroughs Network Architecture)

OSI (1979)UNIX-TCP/IP (1982)

MR-OSI (1983)

(1970)

Clasificación de las redes:

Por su enlace:

Piconets PAN(Red de área personal) LAN(Red de área local, no ocupan más de un edificio) CAN(Red de área de campus, muchas LAN) MAN(Red de área metropolitana) WAN(Red de área amplia)

Por su relación funcional:

Cliente servidor P2P (peer to peer)

Por topología:

Bus Anillo Estrella Árbol Malla

Por tecnología de transmisión:

Punto a punto (ethernet) Difusión (wi-fi)

Protocolo: Conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de información entre 2 entidades.Características:

Sintaxis: formato, niveles de señal, codificación. Semántica: información de control, manejo de errores. Temporización: sincronización, temporización.

Funcionamiento que deben desempeñar las redes:

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Encapsulamiento: Agregar datos de control a mi aplicación para evitar errores en el envio/recepción.

CRC(Chequeo de Redundancia Cíclica)

Es una de las técnicas de control de errores más utilizadas.Sea:

M = mensaje de información de tamaño m.

n = número de bits de paridad. FCS = secuencia de comprobación de trama(residuo). T= trama de trama de tamaño m+n bits, donde T=2nM + FCS. P = polinomio generador de orden n.

Ejemplo: Dado el mensaje “10101110011100” y el polinomio x5+x3+1. Formar la trama T a ser enviada

Polinomio Generador: x5 x4 x3 x2 x1 x0 1 0 1 0 0 1n=5m=14

Resolución: Agregamos el numero de 0´s al final del mensaje según lo indicado por “n”“1010111001110000000”

Ahora dividimos entre el polinomio usando XOR: 101001 1010111001110000000

1010010000101001 101001 000000110000

101001 0110010

1010010110110 101001 0111110 101001 0101110 101001

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XOR

0 XOR 0 = 00 XOR 1 = 11 XOR 0 = 11 XOR 1 = 0

4


00111 FCS

Entonces la trama resultante es el mensaje más el FCS.

Por que la trama final será la trama que le aumentamos los ceros mas el residuo (FCS).

T = “1010111001110000111

Ejemplo2:

Dado M = “100011111110101”. Formar la trama a ser transmitida.

Sabemos que T=2nM + FCS2n ≥ m+n+1 pero desconocemos n2n ≥ 15+n+1 probamos con varias n hasta que cumpla25 ≥ 15+5+1 cumple con n=5

Ya que conocemos el orden del polinomio, proponemos un polinomio, es recomendable que el polinomio empiece y termine con 1 para que la probabilidad de error se reduzca.

x5 x4 x3 x2 x1 x0 1 0 1 0 1 1

Resolución:Igual que en el ejemplo anterior aplicamos la fórmula para encontrar “n”, por lo que decimos que esta sea 5, y con ello se agregaran 5 ceros al mensaje, quedando de la siguiente forma:

M = “10001111111010100000”.

Y ahora calculamos la división.

10001111111010100000101011 101011

00100011 101011 00100011 101011 00100010

101011 00100110 101011 00110110

1010110111010 101011 0100010 101011 00100100 101011

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01111 FCS

Entonces T = “10001111111010101111”.Para comprobar si una trama llegó bien, se divide entre el polinomio, y si el residuo es 0, entonces llegó bien, si el residuo es diferente de 0, entonces la trama llegó mal y debemos solicitarla de nuevo.

Ejemplo: Se transmite la trama T = “10001111111010101111” por un canal con ruido. En el transcurso de la transmisión se le suman ráfagas de ruido. ¿Cuál de las siguientes ráfagas podrá ser detectada?. P = “101011”

a) “10101010100101”La trama más la ráfaga a nos da: T = “10010010100101010100” Dividimos:101011 10010010100101010100

10101100111110 101011 Como el residuo es diferente 0101011 de 0, la ráfaga es detectada. 101011 00000000101010

101011 00000100

b) “11 1100 0011 1000”La trama más la ráfaga b nos da: T = “10010011101011100111” Dividimos:

101011 1001001110101110011110101100111111 101011 0101001 101011 0000100101 Como el residuo es diferente

101011 de 0, la ráfaga es detectada. 00111011 101011 0100000 101011 00101101

101011 00011011

c) “0 1000 1010 1110”La trama más la ráfaga c nos da: T = “10010000011101011101” Dividimos:

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101011 1001000001110101110110101100111100 101011 0101110 101011 000101111

101011 000100010 101011 Como el residuo es diferente 00100111 de 0, la ráfaga es detectada.

101011 00110010 101011 0110011 101011 011000

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Código HammingEl código de Hamming es un código detector y corrector de errores que lleva el nombre de su inventor, Richard Hamming. En los datos codificados en Hamming se pueden detectar errores en un bit y corregirlos, sin embargo no se distingue entre errores de dos bits y de un bit.

El manejo de errores mediante código Hamming puede tratarse de dos formas:Paridad parParidad impar

Ejemplo:Dado el mensaje M = “11, 0001, 0111, 1010, 1110, 1100, 0101” formar la trama T utilizando código haming.Solución:Datos:

M=11 , 0001 , 0111 ,1010 , 1110 ,1100 , 0101m=26 bitsn=?T=?

Para calcular n debe cumplirse la siguiente desigualdad:

2n ≥ m+n+1Entonces:

2n ≥26+n+12n ≥27+nProponiendo un valor para n = 5:

25 ≥27+532 ≥32∴n=5

Para calcular a T sabemos que:

T=m+nEntonces:

T=26+5

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∴T=31 bitsConstruyendo a la trama T:

* * * * *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1’sH H 1 H 1 0 0 H 0 1 0 1 1 1 1 H 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 82 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 74 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 10

8 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 916 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 8T 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1

Dando valor a las H´s:

* * * * *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1’s0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1

1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 82 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 84 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 10

8 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1016 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1 8

La trama es correcta al ser par todos los elementos de la columna de 1’s.

Observación:Pensemos que la trama recibida contiene un 0 en el bit 25, y ocurre un numero impar de 1´s en la fila 8

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* * * * *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 1’s

T 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 11 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 72 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 84 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 10

8 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 916 0 0 1 0 1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 7

Entonces identificamos los valores donde el número de 1’s es impar: 1 + 8 + 16 = 25 Por lo tanto el bit 25 tiene error.Ejercicio 1Dado el mensaje M = “01, 1111, 1111, 1000, 0011, 1111”, formar la trama T con código Hamming.Solución:Datos:

M=01 ,1111 ,1111 ,1000 , 0011 , 1111m=22 bitsPara calcular n debe cumplirse la siguiente desigualdad:

2n ≥ m+n+1Entonces:

2n ≥22+n+12n ≥23+n

Proponiendo un valor para n = 5:25 ≥23+5

32 ≥28∴n=5

Para calcular a T sabemos que:

T=m+nEntonces:T=22+5 = 27 bits

Construyendo a la trama T:

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* * * * *1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1’sH H 0 H 1 1 1 H 1 1 1 1 1 1 1 H 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 92 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 104 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 98 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1116 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 6T 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1

Ejercicio 2Dada la trama T = “11, 1001, 0111, 1101, 0111, 1110, 1010, 1111, 0101, 1011”, indicar si la trama tiene algún error.Solución:Verificando la Trama:

* * * * * *1 2 3 4 5 6 7 8 9 1

011

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

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29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

1’s

1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 11 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 132 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 144 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 11

8 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1116 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1232 1 0 1 1 0 1 1 5

Como observamos la trama tiene errores ya que se puede visualizar la gran discrepancia de los valores impares de 1’s que proporciona cada fila.

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Bit de paridad.Es el dígito binario que indica si el número de bits con un valor de 1 en un conjunto de bits es par o impar. Los bits de paridad conforman el método de detección de errores más simple.Dado el mensaje M, sea:G: Matriz generadora de tamaño m x (m+1).S: Bit de síndrome.H: Matriz de verificación de paridad de tamaño 1 x (m+1).HT: Transpuesta de H.La trama generada (para su transmisión), la cual incluye el bit de paridad está dada por:T = M ∙ G

Ejemplos:

1) Dado un mensaje M=”10100”, formar la trama T a ser transmitida.

G=[10000

01000

00100

00010

00001

11111] HT=[

111111] H= [1 11 111 ]

T=M ∙ G= [10 1 00 ] [10000

01000

00100

00010

00001

11111]=¿

*BIT DE SINDROME

Para comprobar que la trama no tiene error, el receptor multiplica la trama obtenida por la matriz transpuesta de H, dicho producto debe ser 0 para indicar que no tiene error.

T ∙ HT=[1 01 0 00 ] [11111]=0

2) Dado M=”1111110101010010”, formar la trama a ser transmitida.

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G=[1000000000000000

0100000000000000

0010000000000000

0001000000000000

0000100000000000

0000010000000000

0000001000000000

0000000100000000

0000000010000000

0000000001000000

0000000000100000

0000000000010000

0000000000001000

0000000000000100

0000000000000010

0000000000000001

1111111111111111

] HT=[11111111111111111

]H= [1 11 111 11 111 11 111 1 ]

T=M ∙ G

T=[ 11 111 1010 10 10 01 0 ] [1000000000000000

0100000000000000

0010000000000000

0001000000000000

0000100000000000

0000010000000000

0000001000000000

0000000100000000

0000000010000000

0000000001000000

0000000000100000

0000000000010000

0000000000001000

0000000000000100

0000000000000010

0000000000000001

1111111111111111

]T=[ 11 111 1010 10 10 01 00 ]

Comprobación:

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13


T ∙ HT=[1 11111 01 0 101 00 1 00 ] [11111111111111111

]=0

Encapsulamiento.Es la información de control que se le agrega al bloque de datos para asegurar que el receptor haya recibido la información correcta.

E Datos

Donde: E: Información de control, la cual se agrega en cada capa del modelo.Datos: Información a transmitir, integra la información de control del bloque anterior.

Mediante el encapsulamiento, el modelo OSI agrega información de control.A. B.

E Datos Aplicación AplicaciónE Datos Presentación. Presentación.

E Datos Sesión. Sesión.E Datos Transporte Transporte

E Datos Red. Red.

E DatosEnlace de

datos.Enlace de

datos.E Datos Física. Física.

Control de flujo.Esta función que debe cumplir todas las redes se puede llevar a cabo en dos formas distintas.

Parada y espera. Ventana deslizante.

Parada y espera.

Página 14 de 29T1

ACK

A Bt prop

Temp.

BAT

t =0t trama

14


Grado de utilización (u).

u=tutil

t total

×100=ttrama

t trama+2 t¿+2 t proc+tACK

×100

Debido a que la actualmente las tarjetas de red son de gran velocidad, es despreciable el tiempo de procesamiento y el de acuse, por lo que la ecuación queda como:

u=ttrama

t trama+2 t¿×100=

t trama

t trama

t trama

t trama

+2t¿

t trama

×100= 1

1+2t ¿

ttrama

×100

Sea a=t ¿

ttrama entonces tenemos que u= 1

1+2 a×100

Ejemplos:1) Calcule la utilización de una red LAN que une a dos computadoras mediante cable coaxial de 500 m

para transmitir tramas de 1500 bytes a 10 Mbps.

t trama=¿bits a trasmitir

Bits transmitidos por segundo=

1500 (8)10 ×106 =1.2mseg

t ¿=distancia entre terminalesVelocidad de transmisión

= 500

2 ×108=2.5 μseg

a=t ¿

ttrama

=2.5 ×10−6

1.2 ×10−3 =2.08 mseg .

u=ttrama

t trama+2 t¿×100= 1

1+2(2.08× 10−3)×100=99.58 %

2) Calcule la utilización de una línea telefónica de 5000 Km que emplea dos computadoras para transmitir tramas de 1500 bytes con un modem de 64 Kbps.

t trama=1500(8)64 ×103 =187.5 mseg

t ¿=5000 ×103

2 ×108 =0.025 seg

a= 0.025

187.5× 10−3=0.133 seg.

u= 11+2(0.133)

×100=78.94 %

3) Calcule la utilización de un enlace satelital que emplea un satélite geoestacionario para transmitir tramas de 100 bytes con un modem de 64 Kbps.

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T2ACK2

T3 XT3

XACK3

T3ACK3

T

T

ACK

ACKACK

t trama + tprop

t trama + tprop + t proc

t trama + tprop + t proc + tACKt trama + tprop + t proc + tACK + tprop

t trama + tprop + t proc + tACK

+ tprop + tprocttotal=t trama + 2tprop + 2t proc + tACK

15


t trama=100(8)64 ×103=12.5 mseg

2(36 × 106) indica que

t ¿=2(36 × 106)

3× 108 =0.24 seg

a= 0.24

12.5× 10−3=19.2 seg .

u= 11+2(19.2)

×100=2.53 %

Ventana deslizante.Permite utilizar de una medir manera el canal dándole crédito al transmisor, al permitirle transmitir hasta ‘K’ tramas antes de recibir un acuse (K se conoce como tamaño máximo de la ventana).0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7

Control de errores en ventana deslizante. Retroceder ‘n’ (Go back n): El receptor no puede recibir fuera de secuencia. Rechazo selectivo: El receptor puede recibir fuera de orden (no hay acuses implícitos).

u={ 12 a+1

; k<2 a+1

¿1; k≥ 2a+1

Entrega en orden.

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tx rx

a1 se mueve un lugar a la

derecha por cada trama

a2 se mueve un lugar a la

derecha por cada acuse

K

b1 se mueve un lugar a la

derecha por cada trama

b2 se mueve un lugar a la

derecha por cada acuse

K

t t

T0

T1T2T3T4

T5

d a t o s d a t o s

16


Multicanalización.

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Usando número de secuencia

garantizamos

65536 Aplicaciones comunicándo

se en red.

a d o t s

t o s d a

Aplicación.Transporte.

Red.


Red.


Red.

17


Control de Flujo1. Parada y espera2. Ventana deslizante

Parada y espera.- Solo una trama a la vez.

La trama no llegó

El acuse no llegó

ttramattrama+tpropttrama+tprop+tprocttrama+tprop+tproc+tACKttrama+tprop+tproc+tACK+tpropttrama+tprop+tproc+tACK+tproc+tprop=ttrama+2tprop+2tproc+tACK

U= tutilttotal

x100

¿ ttramattrama+2tprop+2tprop+tACK

x100

¿

ttramattrama

ttramattrama

+2tproc

ttrama

=1

1+2tproc

ttrama

Sia= tprocttrama

U= 11+2a

x100

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T0ACK1

T1

T0

ACK2

T0

ACK1T

0ACK0

A B

A B

Velocidad de Transmisión

*Medios no guiados (ondas) =

3 x108m / s

*Medios guiados (cables) = 2 x108 m /s

18


Ejemplo.- Calcula la utilización de una red LAN que une a dos computadoras con un cable coaxial de 500 mts. para transmitir tramas de 1500 bytes a 10 Mbps.Solución:ttrama10 x 106

1=

1500(8)?

=1.2 mseg

tprop

Vtrans= dtprop

→tprop= dVtrans

tprop= 500

2 x 108=2.5 x10−6 seg

a= tpropttrama

=2.5 x10−6

1.2 x10−3 =2.08 mseg

Finalmente:

U= tutilttotal

x100

U = 1

1+2(2.08 x 10−3)x100=99.58 %

Ejercicio.- Calcule la utilización de una línea telefónica de 5000 km que emplean 2 computadoras para transmitir tramas de 1500 bytes con un modem de 64kbps.Solución:ttrama6.4 x104

1=

1500 (8)?

=187.5 mseg

tprop

Vtrans= dtprop

→tprop= dVtrans

tprop=5 x 106

2 x 108 =0.025 seg

a= tpropttrama

= 0.025

187.5 x10−3=0.13333 seg

Finalmente:

U= tutilttotal

x100

U= 11+2(0.1333)

x100=78.94 %

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Es decir que el 0.42% del tiempo no se

aprovecha. En otras palabras en ese tiempo no se transmiten datos.



19


Ejercicio.- Calcule la utilización de un enlace satelital que emplea un satélite geoestacionario para transmitir tramas de 100 bytes con un modem de 64 kbps.Solución:ttrama6.4 x104

1=

100 (8)?

=12.5 mseg

tprop

Vtrans= dtprop

→tprop= dVtrans

tprop=(36 x106)(2)

3 x 108 =0.24 seg

a= tpropttrama

= 0.240.0125

=19.2 seg

Finalmente:

U= tutilttotal

x100

U= 11+2(19.2)

x 100=2.53 %

Control de flujo mediante ventana deslizantePermite utilizar de una mejor manera el canal dándole crédito al transmisor, al permitirle transmitir hasta ‘k’ tramas antes de recibir un acuse (k no se conoce como tamaño máximo de la ventana).

Control de error en ventana deslizante Retroceder ‘n’ (Go back n). En el receptor no puede recibir fuera de secuencia

(Utilizar un tamaño der ventana de k<2n−1 ) Rechazo selectivo. El receptor puede recibir fuera de orden (no hay acuses

implícitos).

Ventana2n

2

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t0

t1

t2

t3

t4

t5

t6

t7

0|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|7 0|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|70|1|2|3|4|5|6|7|0|1|2|3|4|5|6|7

a2a1 b2b1

k

Se mueve por c/trama lanzada 1 lugar a la derecha

Se mueve por c/acuse recibido 1 lugar a la derecha

Por c/trama recibida correctamente se moverá 1 lugar a

Por c/acuse lanzado se moverá 1 lugar a la derechatemp

20

U =


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1 k≥ 2a+1

k2 a+1

k<2 a+1

21


Segmentación y ensamblado MTU(Unidad de Transmisión Máxima)

Hjg

DireccionamientoModos de direccionamiento

Unidifusión (unicast) Multidifusión (multicast) Difusión (broadcast)

Identificadores de conexiónAlcance de direccionamiento

No ambigüedad global Aplicabilidad global

Servicios de transmisiónAsignación de prioridades a mensajes urgentes.Reserva de recursos para ofrecer servicios que requieran parámetros de transmisión estrictos como voz o video.

Control de conexiónSe lleva a cabo durante las capas de enlace de datos y de transporte.

Establecimiento de conexión. Una vez hecha la conexión las computadoras enumeran los datos.Transferencia de datos. Empieza a enviar y recibir datos (bidireccionales).Fin de conexión. Se solicita la desconexión.

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MTU = 1500 bytes

MTU = 600 bytes

MTU = 800 bytes

MTU = 1500 bytes

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MODELO OSI (Interconexión de Sistemas Abiertos)Fue desarrollado por la ISO (Organización Internacional para la Estandarización) y obtuvo grado de estándar internacional en 1983 (TCP/IP lo obtuvo en 1982)Divide las funciones a realizar en 7 capas

CAPA FÍSICASe encarga de la transmisión de cadenas de bits no estructuradas sobre el medio físico y está relacionado con:

Los voltajes empleados para representar cada símbolo Cuánto dura cada símbolo Si la transmisión se realiza simultáneamente en ambos sentidos o no. Como se establece una conexión y como interrumpirla Cuantas tramas presenta el conector de la red y cuál es la finalidad de cada una.

CAPA DE ENLACE DE DATOSProporciona un servicio de

transferencia de datos (tramas) llevando a cabo la sincronización detección y corrección de errores y control de flujo.

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23


CAPA DE REDBrinda servicios de direccionamiento y enrutamiento de paquetesDireccionamiento (capa 2)

MACId fabricante Número de serieIPId red Id hostw . x . y . z -> 0 . 0 . 0 . 0 ->255 . 255 . 255 . 255ESQUEMA DE DIRECCIONAMIENTO POR CLASES

0 id Red id host

1 0 id red id host

1 1 0 id red Id host

1 1 1 0 id grupo multicast

1 1 1 1

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01

7 823 24 31

0 1 7 8 23 24 31

15 16

15 16

0 1 7 8 15 16 23 24 31

310 1 7 8 15 16 23 24

0 1 7 8 15 16 23 24 31

A

B

C

D

E

UNICAST

24


A-> 0.0.0.0 - 127.255.255.255B->128.0.0.0 - 191.255.255.255C->192.0.0.0 - 223.255.255.255D->224.0.0.0 - 239.255.255.255E->240.0.0.0 - 255.255.255.255

CAPA DE TRANSPORTE Proporciona seguridad, transferencia transparente de datos entre los puntos finales, proporciona además procedimientos de recuperación de errores y control de flujo de origen y destino.

CAPA DE SESIÓN Proporciona el control de la comunicación entre las aplicaciones, establece gestión y cierra las conexiones (sesiones) entre las aplicaciones individuales.

CAPA DE

PRESENTACIÓN

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25


Proporciona a los procesos de aplicación independencia respecto a las diferencias en la representación de los datos (sintaxis).0x12345678 -> Motorola (Big-endian) -> Es el estándar actualmente0x78563412 -> Intel (Little-endian)

CAPA DE APLICACIÓN Proporciona un medio a los programas de aplicación para que accedan al entorno OSI.Ésta capa contiene funciones de administración y mecanismos útiles para administrar aplicaciones distribuidas. Además, se considera que residen en esta capa aplicaciones de uso general como transferencia de archivos, correo electrónico y accesos terminal a computadoras remotas.

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Ancho de Banda y Capacidad de CanalAncho de Banda (B): Intervalo de frecuencia positiva donde la respuesta es relativamente plana (Las señales pueden pasar sin distorsión). Es el rango de frecuencias alrededor de la frecuencia principal, en la que está confinada la mayor parte de la energía de la señal. Se mide en Hertz [Hz].Ruido: Señal que se adiciona en el medio de transmisión y puede distorsionar los datos, haciendo difícil su identificación.

Relación Señal-Ruido (SN

o SNR): Expresa la cantidad en que una señal de información

excede el nivel de ruido.SN

= Potenciade SeñalPotencia de Ruido

( SN )dB=10 log10(

SN

)

Teorema de muestreo: “Si la frecuencia más alta contenida en una señal es Fmax=B y la señal es muestreada con una frecuencia F s ¿2 B , entonces la señal podrá ser perfectamente recuperada a partir de las muestras.”-Capacidad de canal según Nyquist (IDEAL)

C=2 B log2(v ) [bps];DondeC = Capacidad de Canal.B= Ancho de Banda.V= Número de símbolos codificados.-Capacidad de canal según Shannon

C=B log2(1+ SN

) [bps]

Ejercicios1. Para operar a 9600 bps se usa un sistema de señalización digital:

a) Si cada elemento se señal codifica una palabra de 4 bits ¿Cuál es el ancho de banda mínimo necesario?

Usando la fórmula de NyquistC=2 B log2(v ) [bps]; Despejando:

B= C2 log2 (v )

=96008

=1200 Hz

b) Para 8 bits

B= C2 log2 (8 )

=960016

=600 Hz

2. ¿Cuál es la capacidad para un canal que opera en el rango de frecuencias entre 400Hz y 700Hz con una relación señal-ruido de 3dB?

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( SN )dB=10 log10(

SN

)

3 dB=10 log10(SN

)

310

d B=log10(SN

)

103

10=( SN

)

( SN

)=1.99

Usando la fórmula de Shannon:

C=B log2(1+ SN

)

B=700−400=300C=300 Hz ¿

C=300 (1.58 )=474.04 bps

3. Se desea construir un fax que sea capaz de transmitir una hoja tamaño carta con una relación de 300 dps en blanco y negro empleando una línea telefónica con un ancho de banda de 4KHz y una relación señal ruido de 24dB.

a) ¿Es posible realizar la transmisión en menos de un minuto?b) ¿Cuál es el tiempo mínimo para transmitir la hoja?c) ¿Cuántas señales se necesitan para transmitir lo más rápido posible?d) ¿Es correcta la respuesta del inciso b?e) Si la potencia del ruido es de 1mW ¿Qué potencia debe tener la señal para transmitir

la hoja en un minuto?Inciso a

Dpi= Puntos por pulgada (ppp).Una hoja tiene una dimensión de 11(inch) x8.5(inch) .300 puntos en 1 pulgada= 300x300 = 90,000 por pulgada cuadradaÁrea de la hoja= 8.5x11 = 93.5 pulgadas cuadradas.Puntos totales = 93.5 x 90000 = 8415000 puntos => 8415000 bits.

( SN )dB=10 log10(

SN

)

24 dB=10 log10(SN

)

2410

dB=log10(SN

)

102410=( S

N )=251.188

C=B log2(1+ SN

)

C=4000 log2(1+251.188)C=31,911.821bps

31,911.821 x 60=1914709.26 bits por minuto<8,415,000

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Respuesta al inciso a) = NO.Inciso b

t= 841500031911.821

t=263.695 seg=4.3949 minRespuesta al inciso b) 4.3949 min

Inciso cC=2 B log2(v )

31911.821=2(4000) log2(v)31911.8212(4000)

=log2(v )

231911.8212 (4000) =v=15.88

Como no es entero lo reducimos hasta 8 señales para que sea un entero.Respuesta al inciso c = 8 Señales.

Inciso dC=2 (4000 ) log2 (8 )=24000 bps

8,415,00024000

=5.84 min

Respuesta al inciso d = 5.84 minutosInciso e

C 2=8,415,00060

=140250 bps

C=B log2(1+ SN

)

140250=4000 log2(1+ S

1 x 10−3)

1402504000

=log2(1+ S

1x 10−3)

2140250

4000 =1+ S1 x 10−3

1+2140250

4000 = S1 x 10−3

1 x10−3(1+21402504000 )=S

S=35.888 KWLa respuesta al inciso e = 35.888 KW

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redes de computadoras.docx

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