TRANSMISIÓN DE VOZ Y DATOS
Presentación del facilitador
Ing. David Benavides, MAE Msc. (resumen)
Preparación formal:
Ingeniero en Sistemas Computacionales
Magister en Administración de Empresas con mención en Sistemas de Información Gerencial
Magister en Docencia y Gerencia en Educación Superior
Diplomado en Pedagogías Innovadoras
Cursos y seminarios técnicos de especialización nacionales e internacionales Experiencia docente y académica:
Docente en las carreras de Ingeniería en Sistemas e Ingeniería en Networking desde 2003 hasta el 2016 en la UG
Subdirector, tutor de tesis, miembro de la Comisión Académica, miembro del Consejo Consultivo, Coordinador de Seguimiento a Graduados
Docente de cursos especiales en la UPS en 2008
Cursos de educación continua en empresas de capacitación Experiencia profesional:
Gerente de Sistemas en una empresa multinacional de servicios basados en telefonía y telecomunicaciones, desde el 2005 hasta la actualidad.
Objetivo General
La materia de transmisión de voz y datos está enfocada en lograr que el estudiante
desarrolle capacidades y competencias para identificar, diferenciar, analizar y utilizar
los diferentes métodos, técnicas y tecnologías que operan sobre redes de transmisión
de datos, voz y video.
Contenidos a desarrollar
• Unidad I. Fundamentos de los sistemas de comunicaciones
• Unidad II. Modelo de referencia OSI
• Unidad III. Nivel físico en las redes LAN y WAN
• Unidad IV. Redes privadas virtuales
• Unidad V. Conmutación de circuitos y paquetes
• Unidad VI. Nivel de enlace en las redes LAN y WAN
Contenidos a desarrollar
• Unidad VII. Protocolos del nivel red
• Unidad VIII. Redes inalámbricas
• Unidad IX. Red digital de servicios integrados (RDSI)
• Unidad X. Red de señalización por canal común
• Unidad XI. Tecnología de acceso FTTX
Unidad VI. Nivel de enlace en las redes
LAN y WAN.
Protocolos orientados a caracteres y orientados a bits
Protocolos orientados a caracteres.
Un protocolo orientado a carácter es aquel en el que los mensajes se componen de un conjunto de caracteres de un determinado código. Cada carácter, tanto de información como de control, tiene un significado específico y único.
Emplean un determinado código para la transmisión de la información en el que se establecen ciertos caracteres para el control en la comunicación: el envío de tramas de información va acompañado de ciertas tramas de control.
Los códigos más utilizados son el ASCII y el EBCDIC.
Protocolos orientados a caracteres y orientados a bits
Protocolos orientados a bits.
Con los protocolos orientados a bit, la información se transfiere bit por bit y utilizan el siguiente formato:
Bandera 8 Bits
Campo de Dirección 8 Bits Campo de Control 8 bits Campo de Datos n X 8 Bits
Campo de Chequeo (BCC) 16 Bits Bandera 8 Bits
Protocolos orientados a caracteres y orientados a bits
Protocolos orientados a bits.
• Bandera: Se utilizan al principio y al final del paquete para sincronizar el sistema, se envían aún cuando la línea este en reposo, está formada por 8 bits (01111110).
• Campo de dirección: Es una secuencia de 8 bits que identifica las estaciones en una comunicación.
• Campo de control: Es una secuencia de 8 bits que permite establecer comandos o respuestas codificadas.
• Campo de datos: Contiene toda la información, el número de bits debe ser múltiplo de 8.
• Campo de Chequeo de Errores: Es un polinomio CRC-16 que permite el chequeo por redundancia de errores.
Funciones del nivel enlace
• Transparencia: Evita la incorrecta interpretación de parte de los datos como elementos del protocolo.
• Sincronismo de trama: Diferencia la trama del conjunto de información transmitida, añadiendo a la trama información de control que indique donde empieza y donde termina.
• Tratamiento de errores: Detección y corrección mediante alguna de las técnicas: control directo de errores, petición automática de retransmisión, control de eco utilizado para transmisiones asíncronas.
• Control de flujo: Regulación del ritmo de envío de tramas del transmisor al receptor mediante alguna de las técnicas: parada y espera, parada y arranque, ventana deslizante.
• Control de congestión: Intenta asegurar que la red sea capaz de transportar el tráfico ofrecido.
Nivel de enlace en redes LAN.
Su función es preparar los paquetes de la capa de red para ser transmitidos y controlar el acceso a los medios físicos. El transporte de datos utiliza tramas sobre la capa física.
Se subdivide en:
• Subcapa MAC
• Subcapa LLC
(*) Control de enlace lógico LLC (“Logical Link Control”) define la forma en que los datos son transferidos sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores
Subnivel MAC (Control de Acceso al Medio CSMA/CD y Token Passing)
Subnivel MAC:
La subcapa de control de acceso al medio (MAC) es como la “policía de tránsito” de la capa de enlace de datos y es responsable de controlar la comunicación con la capa física y el transporte de las tramas de datos a través de la red.
Subnivel MAC (Control de Acceso al Medio CSMA/CD y Token Passing)
Control de acceso al medio CSMA/CD.
Es el método de control de acceso al medio más usado, definido en el estándar IEEE 802.3 con Ethernet el cual es la tecnología de red más usada. En un entorno de medios compartidos, todos los dispositivos tienen acceso garantizado al medio, pero no tienen ninguna prioridad en dicho medio. Si más de un dispositivo realiza una transmisión simultáneamente, las señales físicas colisionan y la red debe recuperarse para que pueda continuar la comunicación.
Subnivel MAC (Control de Acceso al Medio CSMA/CD y Token Passing)
Control de acceso al medio CSMA/CD - funcionamiento.
• Carrier Sense: Se “escucha” si hay señales en el medio de otros equipos.
• Multiple Access: Los host comparten el mismo medio y todas tienen acceso a él.
• Collision Detection: Detecta y gestiona cualquier colisión de señales cuando éstas ocurren.
• El primero en llegar el primero en servir:
Es el método usado para que los host se disputen el uso del medio.
Subnivel MAC (Control de Acceso al Medio CSMA/CD y Token Passing)
Token Passing.
Definido en el estándar IEEE 802.5 como token ring. Es un método de control de acceso controlado, basado en turnos. Las redes Token Passing funcionan pasándose un token o un testigo de host a host. Sólo el host con el token tiene permiso para transmitir datos, cuando éste termina de transmitir pasa el token al siguiente equipo en turno para que éste pueda transmitir datos.
Las direcciones físicas (MAC) y el proceso de transmisión de tramas dentro de una Red LAN (segmentos de Red Ethernet y
Token Ring).
Redes Ethernet:
En las redes clásicas Ethernet, todos los equipos (host) comparten el medio. Ethernet utiliza el método de control de acceso al medio CSMA/CD para determinar que equipo es libre de transmitir datos por el medio.
Direcciones MAC Ethernet:
Son identificadores únicos para un adaptador o tarjeta de RED Ethernet. Comúnmente llamadas direcciones física, siendo única para cada dispositivo.
Las direcciones físicas (MAC) y el proceso de transmisión de tramas dentro de una Red LAN (segmentos de Red Ethernet y
Token Ring).
Proceso de transmisión de tramas dentro de una red LAN.
• La trama Ethernet es usada para transmitir datos entre las estaciones.
• A cada interfaz Ethernet fabricado, se le pre-asigna una dirección de 48 bits única, lo que simplifica la conexión y funcionamiento de la red.
• Cuando una trama Ethernet es enviada al medio, cada interfaz Ethernet comprueba el primer campo de 48 bits de la trama, que contiene la dirección de destino
• El interfaz compara ésta dirección con la suya. Si es igual, el interfaz leerá toda la trama. Los demás interfaces dejarán de leer la trama una vez que hayan comprobado que la dirección de destino no es la suya.
Las direcciones físicas (MAC) y el proceso de transmisión de tramas dentro de una Red LAN (segmentos de Red Ethernet y
Token Ring).
Token Ring:
Es el estándar IEEE 802.5, es una tecnología que el método de control de acceso al medio token passing y un topología de red en anillo. Los datos se pasan de host en host hasta que lleguen al host de destino, es necesario que cada host posea el token a la hora de transmitir datos.
Dispositivos de nivel 2: Bridge y LAN Switch.
Bridge:
Un puente de red o bridge es un dispositivo de interconexión de redes de computadoras. Opera en la capa 2 del modelo OSI. Interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete.
Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado.
Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred, teniendo la capacidad de desechar la trama (filtrado) en caso de no tener dicha subred como destino. Para conocer por dónde enviar cada trama que le llega (encaminamiento) incluye un mecanismo de aprendizaje automático (auto aprendizaje) por lo que no necesitan configuración manual.
Dispositivos de nivel 2: Bridge y LAN Switch.
LAN Switch:
Dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.
Nivel de enlace en redes WAN.
La capa de enlace de datos de la WAN define la forma en que se encapsulan los datos para su transmisión a sitios remotos. Los protocolos de enlace de datos de las WAN describen como transportan las tramas entre sistemas a través de una sola ruta de datos.
Protocolo HDLC
HDSL (High-Level Data Link Control, Control de enlace de datos de alto nivel). Es un estándar ISO. HDLC no pudo ser compatible entre diversos vendedores por la forma en que cada vendedor ha elegido cómo implementarla. HDLC soporta tantas configuraciones punto a punto como multipunto.
Una CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit),1 es un dispositivo de interfaz digital usado para conectar un equipo terminal de datos (ETD o DTE), tales como un router a un circuito digital,
Protocolo de comunicaciones punto a punto (PPP).
El protocolo PPP permite establecer una comunicación a nivel de la capa de enlace TCP/IP entre dos computadoras. Generalmente, se utiliza para establecer la conexión a Internet de un particular con su proveedor de acceso a través de un módem telefónico. Ocasionalmente también es utilizado sobre conexiones de banda ancha (como PPPoE o PPPoA).
Se puede considerar a PPP la versión no propietaria de HDLC, aunque el protocolo subyacente es considerablemente diferente. PPP funciona tanto con encapsulación síncrona como asíncrona porque el protocolo usa un identificador para denotar el inicio o el final de una trama. Dicho indicador se utiliza en las encapsulaciones asíncronas para señalar el inicio o el final de una trama y se usa como una encapsulación síncrona orientada a bit.
Nivel Enlace en las Redes Frame Relay
Frame relay es una red de conmutación de paquetes que envía paquetes de longitud variable sobre LANs o WANs. Los paquetes de longitud variable, o tramas, son paquetes de datos que contienen información de direccionamiento adicional y gestión de errores necesaria para su distribución.
Nivel Enlace en las Redes Frame Relay
El término Equipo de terminal de datos DTE se utiliza para describir el iniciador o controlador de la conexión en serie, normalmente el ordenador. Un PLC se define como un dispositivo DTE. El término DCE Data Communications Equipment describe el dispositivo que está conectado al dispositivo DTE, como un módem.
