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  • CURSO : TELEINFORMTICA I FACILITADOR :ING. FRANKLIN CALLE ZAPATA GRUPO :I ALUMNOS :- BENABENTE OLIVEIRA, ROSA(90%) - APARCANA REINAGA, CESAR(90%) - ALIAGA VILLANTOY, GEYS (90%) [email protected] - CARVAJAL TORRES, MILTON(90%) CICLO :VII PUCALLPA UCAYALI [email protected] UNIVERSIDAD NACIONAL DE UCAYALI Facultad de Ingeniera de Sistemas Capitulo I: FUNDAMENTOS
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  • INDICE Indice...2 Objetivos.3 Contenido....4 31 1.- Fundamentos 1.1.- Introduccin..4 - 5 1.2.- Usos de las redes de ordenadores7 1.3.- Tipo de redes........................................................9 1.3.1.- Redes de rea local (LAN)...............................................................11 1.3.2.- Redes de rea metropolitana (MAN)...............................................15 1.3.3.- Redes de rea extensa (WAN)............................................................20 1.3.4.- Redes punto a punto...........................................................................26 1.3.5.- Redes broadcast................................................................................31 1.3.6.- Redes inalmbricas................................................................................36 1.3.7.- Internetworking..........................................................................................41 1.4.- Arquitectura de redes.....................................................................................46 1.4.1.- Diseo de arquitecturas de redes.............................................................53 1.4.2.- Interfaces y servicios.............................................................................53 1.4.3.- Servicios orientados y no orientados a conexin.............................................55 1.4.4.- Primitivas de servicio....................................................56 1.5.- Modelos de referencia...59 1.5.1.- El modelo de referencia OSI...................................................................59 1.5.2.- El modelo de referencia TCP/IP.68 1.5.3.- Comparacin de los modelos OSI y TCP/IP73 1.6.- Transmisin de datos en redes WAN..77 1.6.1.- Lneas dedicadas..79 1.6.2.- Conmutacin de circuitos.79 1.6.3.- Conmutacin de paquetes81 1.7.- ESTNDARES 95 Resumen.....60 Conclusiones..61
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  • OBJETIVOS Conocer las propiedades y caractersticas esenciales del uso de redes. Conocer los conceptos bsicos de los tipos de red. Obtener conocimientos bsicos sobre arquitecturas de redes. Conocer los modelos de referencia OSI TCP/IP. Tener conocimientos de transmisin de datos en redes wan. Conocer los estndares, las ISO del cableado de la red.
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  • 1.1.- INTRODUCCION La telecomunicacin es una tcnica consistente en transmitir un mensaje desde un punto a otro, normalmente con el atributo tpico adicional de ser bidireccional. FUNDAMENTOS 1.- FUNDAMENTOS
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  • El trmino telecomunicacin cubre todas las formas de comunicacin a distancia, incluyendo radio, telegrafa, televisin, telefona, transmisin de datos e interconexin de ordenadores a nivel de enlace. En cambio la telemtica es la transmisin de datos a distancia entre y por medio de ordenadores. Si sustituimos el vocablo transmisin por el concepto de comunicacin, comprendemos la palabra datos en un sentido amplsimo y sobreentendemos que tras los equipos informticos hay personas, el concepto adquiere otro significado: la comunicacin entre personas utilizando el ordenador como medio.
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  • 1.2.-USO DE LAS REDES DE ORDENADORES 1.2.1.- Uso de las Redes en las Empresas Compartir recursos Mayor fiabilidad Reduccin de costes Mayor flexibilidad Forma rpida y sencilla de comunicacin 1.2.2.- Uso de las Redes por Particulares Acceso a informacin remota Una nueva forma de comunicacin personal Nuevas formas de entretenimiento
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  • LAS REDES DE ORDENADORES
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  • 1.3.- TIPOS DE REDES Redes LAN / WAN Los conceptos de LAN y WAN son esenciales y bsicos para entender como se interaccionan y relacionan los protocolos en las redes de datos, y para distinguirlos si son de red o comunicaciones. Por qu se han de tener muy claros la distincin entre LAN y WAN ? Porque los protocolos que se emplean son distintos, es decir, si es una WAN, adems de los protocolos de LAN, se utilizan aquellos protocolos de WAN de acuerdo con el tipo de comunicaciones que se emplee. Las caractersticas bsicas que los distingue son: distancia entre dispositivos protocolos que se emplean velocidades de transmisin costes
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  • TIPOS DE REDES
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  • 1.3.1.- LAN (Local Area Network) Consiste en una red de ordenadores sin que exista entre ellos ninguna lnea de comunicaciones propiamente dicha. La comunicacin entre LANs sin lneas de comunicaciones emplea solamente los protocolos de LANs. En cuanto a las velocidades en LAN son de:
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  • Redes de rea local (LAN)
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  • 1.3.3.- MAN Una MAN (Metropolitan Area Network) es un concepto intermedio entre LAN y WAN. En cuanto a distancias se corresponde a un mbito metropolitano, es decir, de una gran ciudad o de un campus universitario. En cuanto a protocolos en general se emplean los de LAN junto con los de WAN, es decir, no unos protocolos especficos. Sin embargo dadas las distancias, siempre acostumbra a haber tramos de cables de fibra ptica y por tanto susceptible de empleo de protocolos asociados a esta tecnologa.
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  • Redes de rea metropolitana (MAN)
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  • 1.3.2.- WAN Una WAN (Wide Area Network) consiste en 2 o ms LANs conectadas entre si mediante lneas de comunicaciones. Sin embargo, si 2 LANs se comunican mediante una o varias lneas de comunicaciones, los protocolos de estas lneas es distinto del de las LANs. As en un dispositivo con interfaces de LAN y WAN, que se denomina enrutador (router), cuando la informacin entra o sale de una interface LAN, se utilizan protocolos de LAN. Pero si son interfaces de WAN, se emplean protocolos de WAN para comunicarse con el otro extremo. Por tanto internamente, estos dispositivos han de poder convertir informacin en base a protocolos de LAN a WAN y viceversa.
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  • Redes de rea extensa (WAN)
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  • En las comunicaciones, 1 kbps son 1000 bps, 1 Mbps son 1000000 bps y 1 Gbps son 109 bps. En WAN, las velocidades oscilan entre las 33k bits por segundo en lneas analgicas hasta 2 Mbps en Frame Relay o E1. En el mundo de las comunicaciones digitales se estn alcanzando velocidades superiores pero la relacin precio/velocidad es muy superior a las LAN.
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  • Redes de rea extensa (WAN)
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  • 1.3.4.- Red Punto a Punto Son aquellas que responden a un tipo de arquitectura de red en las que cada canal de datos se usa para comunicar nicamente dos nodos, en contraposicin a las redes multipunto, en las cuales cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos. En una red punto a punto, los dispositivos en red actan como socios iguales, o pares entre s. Como pares, cada dispositivo puede tomar el rol de esclavo o la funcin de maestro. Son relativamente fciles de instalar y operar. A medida que las redes crecen, las relaciones punto a punto se vuelven ms difciles de coordinar y operar. Su eficiencia decrece rpidamente a medida que la cantidad de dispositivos en la red aumenta.
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  • Los enlaces que interconectan los nodos de una red punto a punto se pueden clasificar en tres tipos : Simplex.- La transaccin slo se efecta en un solo sentido. Half-dplex.- La transaccin se realiza en ambos sentidos, pero de forma alternativa, es decir solo uno puede transmitir en un momento dado, no pudiendo transmitir los dos al mismo tiempo. Full-Dplex.- La transaccin se puede llevar a cabo en ambos sentidos simultneamente. Cuando la velocidad de los enlaces Semi-dplex y Dplex es la misma en ambos sentidos, se dice que es un enlace simtrico, en caso contrario se dice que es un enlace asimtrico
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  • Red Punto a Punto
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  • Caractersticas Se utiliza en redes de largo alcance WAN. Los algoritmos de encaminamiento suelen ser complejos, y el control de errores se realiza en los nodos intermedios adems de los extremos. Las estaciones reciben slo los mensajes que les entregan los nodos de la red. Estos previamente identifican a la estacin receptora a partir de la direccin de destino del mensaje. La conexin entre los nodos se puede realizar con uno o varios sistemas de transmisin de diferente velocidad, trabajando en paralelo. Los retardos se deben al trnsito de los mensajes a travs de los nodos intermedios. La conexin extremo a extremo se realiza a travs de los nodos intermedios, por lo que depende de su fiabilidad. La seguridad es inherente a la propia estructura en malla de la red en la que cada nodo se conecta a dos o ms nodos.
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  • Red Punto a Punto
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  • 1.3.5.-Red Broadcast En una red de broadcast la cuestin principal es como determinar quien usa un canal para el cual existe competencia. Los protocolos para esto pertenecen a un subnivel del nivel de enlace que se llama el subnivel de MAC (Medium Access Control, o control de acceso al medio). Es muy importante en las LANs, que normalmente usan canales de broadcast. Se puede asignar un solo canal de broadcast usando un esquema esttico o dinmico. Asignacin esttica.- Se usa algn tipo de multiplexacin (MDF o MDT) para dividir el ancho de banda en N porciones, de que cada usuario tiene uno. Problemas: Si menos de N usuarios quieren usar el canal, se pierde ancho de banda.
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  • Si ms de N usuarios quieren usar el canal, se niega servicio a algunos, aun cuando hay usuarios que no usan sus anchos de banda alocados. Porque el trfico en sistemas computaciones ocurre en rfagas, muchos de los subcanales van a estar desocupados por mucho del tiempo. Asignacin dinmica.- Usa el ancho de banda mejor. Hay muchos protocolos basados en cinco suposiciones principales: Modelo de estacin. Hay N estaciones independientes que generan marcos para la transmisin. La probabilidad de generar un marco en el perodo delta t es lambda delta t, donde lambda es un constante. Despus de generar un marco una estacin hace nada hasta que se transmita el marco con xito.
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  • Canal nico. Hay un solo canal disponible para la comunicacin. Todos pueden transmitir usndolo y pueden recibir de l. Choques. Si se transmiten dos marcos simultneamente, se chocan y se pierden ambos. Todas las estaciones pueden detectar los choques. Tiempo continuo o dividido. En el primer caso se puede empezar con la transmisin de un marco en cualquier instante. En el segundo se parte el tiempo con un reloj de maestro que las transmisiones empiezan siempre al inicio de una divisin. Deteccin del portador o no. Las estaciones pueden detectar que el canal est en uso antes de tratar de usarlo, o no. En el primer caso ninguna estacin tratar transmitir sobre una lnea ocupada hasta que sea desocupada. El el ltimo las estaciones transmiten y solamente luego pueden detectar si hubo un choque.
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  • Red Broadcast
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  • 1.3.6.- Redes Inalmbricas Subred de comunicacin con cobertura geogrfica limitada, cuyo medio fsico de comunicacin es el aire. No pretende reemplazar una red cableada, slo la complementa en situaciones donde es difcil realizar una conexin. Transmisin por frecuencias de radio. Basada en el estndar 802.11b En cualquier punto del Campus Posible debilidad en cuanto a seguridad ( encriptacin, autentificacin, Web seguro).
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  • En promedio un nodo de red se reubica por lo menos una vez cada dos aos (sin considerar la cantidad de nodos que se agregan en ese periodo). Esto ocasiona un gasto que se puede dividir: 40% mano de obra 30% cableado y conectores 30% prdida de productividad.
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  • Redes Inalmbricas
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  • 1.3.7.- Internetworking Los dispositivos de Internetworking permiten a las LAN seguir extendindose por encima de las distancias mximas y se pueden usar para dividir grandes LAN en varias ms pequeas para aumentar las prestaciones globales del sistema. Hay varias maneras diferentes de lograr interconexiones LAN a LAN. Para entender totalmente los diversos mtodos de interconexin, es importante entender las diferentes capas del modelo OSI (Interconexin de Sistemas Abiertos - Open Systems Interconnect).
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  • La Fundacin de la Interconexin Hoy en da la polifactica empresa de Interconexines tpicamente consisten de cuatro sectores distintos, cada uno con su propia misin especfica: El ncleo(The Core).- La Interconexin ofrece una amplia y confiable de conexiones de rea amplia entre todos los lugares de todo el mundo. Su atencin se centra en la relacin coste-eficaz y eficiente el uso de costosos recursos WAN. El grupo de trabajo(The workgroup).- Sector de grupos de usuarios finales con el ancho de banda escalable, capaz de satisfacer la demanda cada vez mayor aplicacin. Acceso Remote (The Acces Remote). - Sector de servicios en lugares remotos, teletrabajadores y usuarios mviles con la relacin costo-efectiva, fcil de administrar soluciones de conectividad. Interconexin IBM (The IBM Internetworking). - Reduce los costos del sector y ofrece un seguro y seguro camino de migracin para aplicaciones de red SNA de IBM. Cisco IOS abarca los requisitos de la interconexin de todos estos sectores para crear un solo rgimen unificado de infraestructura que ofrece menores costos, mayor disponibilidad de aplicaciones, y la mejora de la administracin (gestin) de la interconexin.
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  • Cisco Internetwork Operating System (Cisco IOS) Redes de Empresa hoy en da: La empresa de hoy y de maana tiene que abarcan todos los requisitos de interconexin en cuatro sectores: grupos de trabajo, IBM interconexin, ncleo, y de acceso remoto.
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  • Internetworking
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  • 1.4.- ARQUITECTURA DE REDES Como en los inicios de la informtica el diseo de un ordenador resultaba en s mismo una tarea tan compleja. Sistema/360 - arquitectura polivalente - ESA/390 Las primeras redes de ordenadores tuvieron unos inicios muy similares a los primeros ordenadores. Las redes y los protocolos se diseaban pensando en el hardware a utilizar en cada momento. El problema se resolvi de forma anloga a lo que se haba hecho con los ordenadores. Cada fabricante elabor su propia arquitectura de red. La primera arquitectura de redes fue anunciada por IBM en 1974, justo diez aos despus de anunciar la arquitectura S/360, y se denomin SNA (Systems Network Architecture).
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  • IBM Systems Network Architecture (SNA) Protocols SNA ha evolucionado en apoyo de una variedad de medios de comunicacin
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  • Las ideas bsicas del modelo de capas son las siguientes: La capa n ofrece una serie de servicios a la capa n+1. La capa n solo ve los servicios que le ofrece la capa n-1. La capa n en un determinado sistema solo se comunica con su homloga en el sistema remoto (comunicacin de igual a igual o peer-to-peer). Esa conversacin se efecta de acuerdo con una serie de reglas conocidas como protocolo de la capa n. Para comprender como funciona el modelo de arquitectura de redes basado en capas hagamos una analoga: Supongamos que un ejecutivo de la empresa A desea enviar de forma urgente un importante informe a un colega suyo en la empresa B. Para esto hablar con aqul notificndole el envo y a continuacin pasar a su secretaria el informe con las instrucciones correspondientes. La secretaria llamar a la secretaria de B para averiguar la direccin exacta, pondr el informe en un sobre y llamar a un servicio de mensajera, que enviar a un motorista para que recoja el paquete y lo lleve al aeropuerto.
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  • Cuando el paquete llega al aeropuerto de destino es recogido all por otro motorista que lo lleva a la oficina de la empresa B y lo entrega a la secretaria; sta se ocupar de los trmites administrativos (pagar al mensajero, abrir el paquete, comprobar su contenido, acusar recibo a la secretaria de A, etc.) y lo pasar despus a su jefe, el cual una vez estudio el informe llamar al ejecutivo de A.
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  • Obsrvese que en el proceso anterior existen diferentes niveles claramente diferenciados: los ejecutivos, las secretarias, los motoristas, y por ltimo la empresa de lneas areas que se ocupa del transporte fsico de la mercanca. En todos los niveles (menos probablemente el ms bajo) hay dos entidades, la transmisora (A) y la receptora (B). Si todo ocurre segn lo previsto cada entidad slo hablar con su correspondiente en el otro lado, y con sus entidades vecinas, es decir, el jefe de A slo habla con el jefe de B y con su secretaria, la secretaria habla con su jefe, con el motorista y con la otra secretaria para confirmar el envo, etc. En ningn caso se contempla que la secretaria de A hable con el ejecutivo de B. Si por ejemplo la secretaria de A es sustituida por enfermedad por otra persona los procedimientos seguirn funcionando, siempre y cuando la secretaria suplente desarrolle la misma funcin.
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  • SNA Entidades Fsica puede asumir una de las cuatro formas
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  • Mapas de la SNA de IBM para los siete niveles del modelo OSI
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  • 1.4.1.-Diseo de arquitecturas de redes. Direccionamiento. Comunicacin en ambos sentidos (dplex). Control de errores. En algunos casos se debe tener en cuenta la posibilidad de que los paquetes lleguen a su destino en orden diferente al de envo. control de flujo y notificacin para indicar la congestin. fragmentacin y reagrupamiento. 1.4.2.-Interfaces y servicios Entidad Entidades iguales o entidades pares (peer entities en ingls) Entidades de la capa n implementan los servicios que utiliza la capa n+1. SAPs (Service Access Points - Servicio de Punto de Acceso). Interfaz.
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  • La IDU esta formada por una SDU (Service Data Unit) e informacin de control. La SDU es la informacin que se transmite a la entidad equivalente (peer-pares-igual ). Relacin entre capas en una interfase
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  • 1.4.3.-Servicios orientados y no orientados a conexin En el servicio orientado a conexin, tambin llamado CONS (Connection Oriented Network Service) Circuitos Virtuales -Conmutados - Switched Virtual Circuits. - Permanente. En el servicio no orientado a conexin, llamado tambin CLNS (ConnectionLess Network Service) - Datagramas Generalmente se suelen explicar los modelos orientado y no orientado a conexin con dos analogas: el sistema telefnico y el sistema postal. La calidad de servicio estipula unos mnimos que la red ha de satisfacer para efectuar la conexin. Como ejemplos de redes con QoS podemos citar ATM, como ejemplos de redes best effort podemos mencionar TCP/IP (la Internet) y Ethernet.
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  • 1.4.4.-Primitivas de servicio El servicio se define por un conjunto de operaciones u rdenes que la capa superior puede mandar a la capa inferior. Dicho conjunto de operaciones se denomina primitivas. Vamos a analizar en detalle las primitivas que participan en el establecimiento y terminacin de una conexin entre la capa n de dos sistemas llamados A y B. La entidad A.n (es decir, la capa n del sistema A) inicia la conexin emitiendo la primitiva CONNECT.request, que provoca la transferencia de una IDU a travs del SAP a la entidad A.n-1; sta extrae la informacin de control y la interpreta creando la SDU, que convierte en una o varias PDUs; las PDUs son transferidas a B.n-1, que regenera a partir de ello la SDU, luego la informacin de control correspondiente y con ambos la IDU; una vez dispone de la IDU la transmite a B.n a travs del SAP mediante la primitiva CONNECT.indication, que le indica a B.n que alguna entidad desea establecer conexin con ella.
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  • La entidad B.n emite entonces la primitiva CONNECT.response para indicar si acepta o rechaza la conexin (las primitivas pueden llevar parmetros y sera aqu donde se indicara esto). La respuesta se traduce en un paquete que B.n-1 enva a A.n-1, el cual informa a A.n de la situacin mediante la primitiva CONNECT.confirm. Obsrvese que el mismo evento origina diferentes primitivas en cada lado. Una CONNECT.request produce una CONNECT.indication en el lado contrario, y la CONNECT.response se convierte en CONNECT.confirm. Existe una cierta simetra entre las primitivas, ya que a una CONNECT.request siempre le corresponder una CONNECT.indication en el lado opuesto (salvo que falle la comunicacin). En este ejemplo hemos hecho un servicio confirmado, es decir, hemos verificado que la conexin se estableca, para lo cual ha tenido que enviarse un paquete en cada sentido.
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  • 1.5.- Modelo de Referencia 1.5.1.- El modelo de referencia OSI Su arquitectura ha servido como marco de referencia para describir multitud de redes, la arquitectura OSI es bien conocida en entornos de redes, y su generalidad y no dependencia de ningn fabricante en particular le hacen especialmente adecuada para estos fines. Por este motivo se la denomina Modelo de Referencia OSI, o tambin OSIRM (OSI Reference Model). El modelo OSI define siete capas, son las siguientes: Fsica Enlace Red Transporte Sesin Presentacin Aplicacin
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  • El modelo de referencia OSI
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  • La Capa Fsica A este nivel corresponde la determinacin de las especificaciones correspondientes a las caractersticas mecnicas, elctricas y de procedimiento requeridas para establecer, mantener y desactivar los enlaces fsicos. Sus funciones son: Activacin y desactivacin de las conexiones fsicas. Transmisin de unidades de datos del servicio fsico. Sincronizacin a nivel de bit. La Capa de Enlace (data link) Los protocolos de este nivel son los responsables de transmitir sin errores y establecer conexiones lgicas entre estaciones. Se empaqueta los bits procedente de la capa fsica en bloque de datos ( tramas) y enviando estas tramas con sincronizacin y orden. Sus funciones son: Inicializacin. Establecimiento de una conexin activa sobre un camino fsico ya existente. Identificacin. Proceso para distinguir un receptor o transmisor entre todos los que puedan estar presentes.
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  • Transparencia a la estructura o formato de la informacin del usuario. Deteccin y correccin de errores que puedan producirse en el nivel fsico. El protocolo mas extendido de este nivel es el Ethernet. La capa de red Se ocupa del direccionamiento y control necesarios para mover los datos a travs de la red. Tambin tiene que establecer, mantener y finalizar las conexiones, incluyendo la conmutacin de paquetes, el enrutamiento, la congestin de datos, el reasemblaje de datos y la traduccin de direcciones lgicas a direcciones fsicas. Sus servicios son: Establecimiento y liberacin de la conexin. Transferencia de datos. El protocolo mas extendido a este nivel es el IP.
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  • La capa de transporte Asegura que los paquetes se entreguen sin errores, secuencialmente y sin perdidas ni duplicaciones. Reempaqueta los mensajes, dividiendo los mensajes largos en varios paquetes. En la recepcin se desempaquetan los mensajes, volvindose a obtener los mensajes como antes de enviarse. Proporciona control de flujos y control de errores y participa en la solucin de problemas relacionados con la transmisin y recepcin de paquetes. El protocolo mas extendido de este nivel es el TCP, UDP y SPX. La capa de sesin Permite que dos aplicaciones de distintos dispositivos establezcan, usen y finalicen una conexin llamada sesin. Realiza el reconocimiento de nombres y las funciones, como la seguridad, necesarias para permitir a dos aplicaciones comunicarse a travs de la red.
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  • Proporciona la sincronizacin entre tareas de usuarios colocando puntos de control en el flujo de datos. As si la red falla solo se retransmiten los datos posteriores al ultimo punto de control. Lleva a cabo el control de dialogo entre los procesos de comunicacin, regulando que lado transmite, cuando, por cuanto tiempo, etc. Protocolos DNS, LDAP, RPC. 4.1.6 La capa de presentacin Determina el formato utilizado para intercambiar datos entre equipos en red. (traductor de la red). En Emisin. Convierte los datos desde un formato enviado por el nivel de aplicacin a otro formato intermedio reconocido. En recepcin. Convierte el formato intermedio a uno til para el nivel de aplicacin de este equipo. Es responsable de convertir los protocolos, traducir los datos, codificar, cambiar o convertir el juego de caracteres y expandir los comandos grficos. Administra tambin la comprensin de datos para reducir el numero de bits que se necesita trasmitir.
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  • 4.1.7 La capa de aplicacin Es la ventana para que los procesos de aplicacin tengan acceso a los servicios de red. Representa los servicios a disposicin de las aplicaciones del usuario, como por ejemplo, el software para la transferencia de ficheros( protocolo FTP), para el acceso a base de datos y para el correo electrnico (protocolo SMTP, MIME, POP3). Controla el acceso general a la red, el control de flujo y la recuperacin de errores. Otros protocolos: HTTP, X-Windows, etc.
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  • 4.2 El modelo de referencia TCP/IP El modelo TCP/IP es mucho ms simple que el OSI. El modelo OSI se utiliza a menudo para describir otras arquitecturas, como por ejemplo la TCP/IP, mientras que el modelo TCP/IP nunca suele emplearse para describir otras arquitecturas que no sean la suya propia. En el modelo TCP/IP se pueden distinguir cuatro capas:
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  • El modelo de referencia TCP/IP
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  • 4.2.1 La capa host-red Esta capa engloba realmente las funciones de la capa fsica y la capa de enlace del modelo OSI. Debe ser capaz de conectar el host a la red por medio de algn protocolo que permita enviar paquetes IP. Esta capa se comporta como una caja negra. 4.2.2 La capa Internet Esta capa es el corazn de la red. Equivalente a la capa de red en el modelo OSI, es decir, se ocupa de encamina paquetes para que lleguen a su destino, y evitar que se produzcan situaciones de congestin en los nodos intermedios. Debido a los requisitos de robustez impuestos en el diseo, la capa internet da nicamente un servicio de conmutacin de paquetes no orientado a conexin. Los paquetes pueden llegar desordenados a su destino, en cuyo caso es responsabilidad de las capas superiores en el nodo receptor la reordenacin para que sean presentados al usuario de forma adecuada.
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  • A diferencia de lo que ocurre en el modelo OSI, donde los protocolos para nada intervienen en la descripcin del modelo, la capa internet define aqu un formato de paquete y un protocolo, llamado IP (Internet Protocol), que se considera el protocolo 'oficial' de la arquitectura. 4.2.3 La capa de transporte Consistente en permitir la comunicacin extremo a extremo (host a host) en la red. Aqu se definen dos protocolos: el TCP (Transmission Control Protocol) orientado a conexin libre de errores, que permite enviar bloques de bytes de una maquina a otra por un canal libre de errores. Tambin administra el control de flujo. Y el UDP (User Datagram Protocol). Es un protocolo sin conexin basado en datagramas simples.
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  • 4.2.4 La capa de aplicacin Esta capa desarrolla las funciones de las capas de sesin, presentacin y aplicacin del modelo OSI. La capa de aplicacin contiene todos los protocolos de alto nivel que se utilizan para ofrecer servicios a los usuarios. Entre estos podemos mencionar tanto los tradicionales, que existen desde que se cre el TCP/IP: terminal virtual (TelNet), transferencia de ficheros (FTP), correo electrnico (SMTP) y servidor de nombres (DNS), como los mas recientes, como el servicio de news (NNTP), el Web (HTTP), etc. 4.3 Comparacin de los modelos OSI y TCP/IP El comienzo del modelo OSI y TCP/IP fue muy diferente. En el caso de OSI primero fue el modelo y despus los protocolos, mientras que en TCP/IP el orden fue inverso. El modelo OSI es mas elegante y esta menos condicionado por ningn protocolo en particular, y se utiliza profusamente como modelo de referencia para explicar todo tipo de redes.
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  • El modelo OSI hace una distincin muy clara entre servicios, interfaces y protocolos, conceptos que a menudo se confunden en el modelo TCP/IP. Podramos decir que la arquitectura (o el modelo) OSI es mas modular y acadmico que el TCP/IP. En el modelo OSI las redes broadcast no fueron previstas inicialmente en la capa de enlace, por lo que se tuvo que insertar a la fuerza la subcapa MAC para incluirlas. Otro problema era que no se haba previsto la interconexin de redes diferentes, cosa que fue como ya hemos visto el alma mater del modelo TCP/IP. El modelo OSI tiene siete capas, mientras que el modelo TCP/IP slo tiene cuatro. Otra diferencia fundamental estriba en los servicios orientados a conexin (CONS) o no orientados a conexin (CLNS). El modelo OSI soporta ambos modos en la capa de red, pero slo el modo CONS en la capa de transporte, que es la que percibe el usuario. El modelo TCP/IP en cambio soporta solo CLNS en la capa de red, pero ambos en la de transporte. Quiz un sutil detalle pueda explicar esta diferencia: el servicio CONS a nivel de red hace mucho mas sencillo facturar por tiempo de conexin, cosa a la que estn muy acostumbradas las compaas telefnicas, que son las que han participado activamente en los comits tcnicos de ISO que disearon el modelo OSI.
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  • En la prctica los protocolos basados en las normas estndar OSI no llegaron a tener gran relevancia a nivel mundial por: Momento inadecuado. Tecnologa inapropiada Implementaciones inadecuadas Desventajas de los protocolos TCP/IP No se distinguen claramente los conceptos de servicio, interfaz y protocolo. En segundo lugar, el 'modelo' TCP/IP fue diseado con posterioridad al protocolo, intentando imitar la labor de sntesis que se haba hecho en el modelo OSI (podramos decir que es como si se hubieran cortado los patrones despus de cosido el traje). En tercero esta la 'caja negra' que hemos llamado capa host-red y que en el modelo TCP/IP es mas bien una interfaz que una capa, ya que lo nico que se especifica de ella es que ha de ser capaz de transmitir paquetes IP. Como consecuencia de esto el modelo TCP/IP no distingue entre la capa fsica y la de enlace, ya que ambas entran en la 'capa' host-red.
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  • Modelo de referencia OSI y las capas de TCP/IP correspondientes
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  • 5.- TRANSMISIN DE DATOS EN REDES WAN Cuando se desea interconectar ordenadores o redes locales ubicadas a cierta distancia es preciso normalmente utilizar los servicios de alguna red pblica (PDN, Public Data Networks). Dichos servicios pueden clasificarse de acuerdo con el tipo de conexin que ofrecen, permanente o temporal, y con el tipo de circuito, real o virtual. Tipo de circuito Tipo de conexin PermanenteTemporal Real Lneas dedicadasRedes de conmutacin de circuitos (RTB, RDSI, GSM) Virtual Redes de conmutacin con PVCs (X.25, Frame Relay, ATM) Redes de conmutacin con SVCs (X.25, Frame Relay, ATM)
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  • TRANSMISIN DE DATOS EN REDES WAN
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  • 5.1 Lneas dedicadas Est formado por un enlace punto a punto permanente entre los ordenadores o routers que se desean unir. Una lnea dedicada es nicamente un medio de transmisin de datos a nivel fsico, todos los protocolos de niveles superiores han de ser suministrados por el usuario. 5.2 Conmutacin de circuitos La conmutacin de circuitos supone una utilizacin ms ptima de los recursos que las lneas dedicadas, ya que la conexin extremo a extremo slo se establece durante el tiempo necesario. Para la transmisin de datos mediante conmutacin de circuitos se utiliza la misma red que para la transmisin de la voz, mediante mdems o adaptadores apropiados. Genricamente se la denomina Red Telefnica Conmutada (RTC) o PSTN (Public Switched Telephone Network) y comprende en realidad tres redes diferentes: La Red de Telefona Bsica (RTB) tambin llamada POTS (Plain Old Telephone Service); Est formada por las lneas analgicas tradicionales y por tanto requiere el uso de mdems; la mxima velocidad que puede obtenerse en este tipo de enlaces es de 33.6 Kb/s.
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  • La Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) tambin llamada ISDN (Integrated Services Digital Network). Est formada por enlaces digitales hasta el bucle de abonado, por lo que el circuito es digital de extremo a extremo. La velocidad por circuito (tambin llamado canal) es de 64 Kb/s, pudiendo con relativa facilidad agregarse varios canales en una misma comunicacin para obtener mayor ancho de banda. La Red GSM (Global System for Mobile communications). Se trata de conexiones digitales, como en el caso de la RDSI, pero por radioenlaces. La capacidad mxima de un circuito GSM cuando se transmiten datos es de 9.6 Kb/s. Telefnica de Espaa dispone de los tres tipos de RTC (RTB, RDSI y GSM), con tarificacin por tiempo de conexin. En el caso de RTB y RDSI se aplica una tarificacin con cuatro mbitos: metropolitano, provincial, nacional e internacional (ste ltimo depende del pas). En el caso de la red GSM (conocida como MoviStar) hay slo dos mbitos: nacional e internacional. Tambin existen servicios GSM ofrecidos por Airtel y Retevisin (Amena).
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  • 5.3 Conmutacin de paquetes Se crearon redes en las que el usuario puede mantener una nica conexin fsica a la red, y sobre ella varios circuitos virtuales con equipos remotos. Para poder definir circuitos virtuales es preciso disponer de equipos inteligentes en la red que puedan hacer la distribucin de los paquetes en funcin de su destino. Por esto a las redes que permiten crear circuitos virtuales se las denomina redes de conmutacin de paquetes, y en cierto sentido podemos considerarlas como la evolucin de las redes de conmutacin de circuitos. Existen dos tipos de redes de conmutacin de paquetes, segn ofrezcan servicios orientados a conexin o no orientados a conexin (envo de datagramas). Para facilitar la facturacin las redes pblicas de conmutacin de paquetes suelen ofrecer servicios orientados a conexin en el nivel de red. Actualmente hay tres tipos de redes pblicas de conmutacin de paquetes orientadas a conexin estandarizadas: X.25, Frame Relay y ATM. Las tres representan implementaciones bastante completas de los tres primeros niveles del Modelo de Referencia OSI, y tienen muchos puntos en comn, segn veremos a continuacin
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  • 5.3.1 X.25 Fue el primer protocolo estndar de red de datos pblica. Ha quedado algo anticuado y no es en la actualidad un servicio interesante en general, debido a su baja eficiencia y velocidad. Aunque aun hay una cierta cantidad de usuarios de este tipo de redes. X.25 es un servicio fiable orientado a conexin; los paquetes llegan en el mismo orden con que han salido. Una vez establecido un circuito entre dos NSAPs la informacin se transfiere en paquetes que pueden ser de hasta 128 bytes (aunque en muchas redes se permiten tamaos de hasta 4 KBytes). En la red los paquetes son transferidos de cada conmutador al siguiente por la tcnica de almacenamiento y reenvo y solo son borrados cuando se recibe la notificacin de recepcin; es necesario que se produzca una confirmacin de la correcta recepcin del paquete en cada salto que ste realiza en la red. Un mismo NSAP puede tener establecidos varios VCs (PVCs y/o SVCs) hacia el mismo o diferentes destinos.
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  • Un tpico legado de red X.25
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  • Redes de conmutacin de paquetes X.25
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  • 5.3.2 Frame Relay O transmisin de tramas, consiste bsicamente en identificar el principio y final de cada trama, y detectar errores de transmisin. Si se recibe una trama errnea simplemente se descarta, confiando en que el protocolo de nivel superior de los equipos finales averiguar por s mismo que se ha perdido una trama y decidir si quiere recuperarla o si por el contrario prefiere ignorarla. se define un ancho de banda 'asegurado' para cada circuito virtual mediante un parmetro conocido como CIR (Committed Information Rate). Un segundo parmetro, conocido como EIR (Excess Information Rate) define el margen de tolerancia que se da al usuario, es decir, cuanto se le va a dejar 'pasarse' del CIR contratado. En ocasiones se utilizan redes Frame Relay para transmitir voz digitalizada; esto no es posible con X.25 debido a la lentitud del protocolo, que introducira unos retardos excesivos; el envo de voz por una red.
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  • Servicio de comunicacin de datos utilizada la tecnologa de Frame Relay switching cuadros de conmutacin para interconectar algunas localidades a los diversos destinos con la configuracin punto a multipunto, ya sea nacional o extranjero.
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  • Diferencia entre X.25 y Frame Relay Frame Relay tambin ha sido denominado "tecnologa de paquetes rpidos" (fast packet technology) o "X.25 para los 90", y esto es cierto en gran medida. El protocolo X.25 opera en la capa 3 e inferiores del modelo OSI, y mediante la conmutacin de paquetes, a travs de una red de conmutadores, entre identificadores de conexin. En cada salto de la red X.25 se verifica la integridad de los paquetes y cada conmutador proporciona una funcin de control de flujo. La funcin de control de flujo impide que un conmutador X.25 no enve paquetes a mayor velocidad de la que el receptor de los mismos sea capaz de procesarlos. Para ello, el conmutador X.25 receptor no enva inmediatamente la seal de reconocimiento de los datos remitidos, con lo que el emisor de los mismos no enva ms que un determinado nmero de paquetes a la red en un momento dado. Frame Relay realiza la misma funcin, pero partiendo de la capa 2 e inferiores. Para ello, descarta todas las funciones de la capa 3 que realizara un conmutador de paquetes X.25, y las combina con las funciones de trama. La trama contiene as al identificador de conexin, y es transmitida a travs de los nodos de la red en lugar de realizar una "conmutacin de paquetes".
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  • Diferencia entre X.25 y Frame Relay
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  • 5.3.3 ATM y B-ISDN El nico servicio de los que hemos visto hasta ahora que se dise pensando en voz y datos es la RDSI (de ah el nombre de Red Digital de Servicios Integrados). Pero la RDSI tiene dos inconvenientes importantes: Al ser una red de conmutacin de circuitos reales la reserva del ancho de banda se realiza durante todo el tiempo que est establecida la comunicacin, independientemente de que se estn transfiriendo datos o no (o en el caso de transmitir voz independientemente de que se est hablando o se est callado). ATM (Asynchronous Transfer Mode) es lo mismo que la RDSI ms el video. ATM es en parte una evolucin de Frame Relay. La principal diferencia es que los paquetes ATM tienen una longitud fija de 53 bytes (5 de cabecera y 48 de datos) frente al tamao variable y mucho mayor de las tramas Frame Relay. Debido a su tamao pequeo y constante los paquetes ATM se denominan celdas, y por esto en ocasiones a ATM se le denomina cell relay (retransmisin de celdas). Al igual que en X.25 o Frame Relay, una red ATM se constituye mediante conmutadores interconectados por lneas dedicadas, y ordenadores o hosts conectados a dichos conmutadores.
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  • El modelo de referencia ATM ATM tiene su propio modelo de referencia, constituido por tres capas denominadas capa fsica, capa ATM y capa de adaptacin ATM, tambin llamada capa AAL (ATM Adaptation Layer). La capa fsica est formada por dos subcapas: la PMD (Physical Media Dependent) y la TC (Transmission Convergence). La subcapa PMD describe la interfaz fsica con el medio de transmisin, y equivale a la capa fsica del modelo OSI. La subcapa TC se ocupa de 'deshacer' las celdas en bits para pasarlos a la subcapa PMD en el envo, y de recibir los bits de la subcapa PMD para reconstruir las celdas en la recepcin. La capa ATM trata de la estructura de las celdas y su transporte. Tambin realiza las tareas de sealizacin, es decir establece y termina los circuitos virtuales, y realiza el control de congestin. La capa de adaptacin ATM (capa AAL) se divide tambin en dos subcapas; la inferior, denominada subcapa SAR (Segmentation And Reassembly) se ocupa de fragmentar el paquete que recibe desde arriba (normalmente mayor de 48 bytes) en celdas para su envo, y de reensamblarlo en la recepcin cuando se lo entrega la capa ATM.
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  • ATM - El modo de transmisin asncrono
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  • La subcapa CS (Convergence Sublayer) se ocupa de suministrar distintos tipos de servicio adecuados al tipo de trfico (vdeo, audio, datos. etc.). Haciendo la equivalencia con el modelo OSI podemos decir que la capa AAL corresponde a la capa de transporte. Futuro de ATM Hace unos aos nadie cuestionaba el liderazgo de la tecnologa ATM cuando se trata de redes de alta capacidad. Hoy en da se estima que aproximadamente el 80% del trfico de datos nivel mundial atraviesa en algn punto una red ATM. Sin embargo las previsiones para ATM no son actualmente tan optimistas como lo eran hace unos aos. Por un lado no ha sido capaz de imponerse como protocolo de red, la mayora de las aplicaciones actualmente siguen funcionando sobre IP, incluso en el campo de aplicaciones multimedia en tiempo real que pareca ser el territorio ideal para ATM; por otro lado se plantean tecnologas competidoras, tales como Gigabit Ethernet en LAN y POS (Packet Over SONET) en WAN.
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  • 6. ESTNDARES Los estndares en materia de telecomunicaciones pertenecen al segundo tipo, es decir, son esenciales para asegurar la interoperabilidad entre diversos fabricantes, cosa esencial si se quieren hacer redes abiertas, es decir si no se quiere ser cautivo de un fabricante en particular. Generalmente se suele distinguir dos tipos de estndares: de facto y de jure. Los estndares de facto (del latn 'del hecho') ocurren cuando un determinado producto o pauta de comportamiento se extiende en una comunidad determinada sin una planificacin previa, hasta el punto de que ese producto o comportamiento se considera 'normal' dentro de esa comunidad. Los estndares de facto ocurren de forma natural y progresiva, sin una planificacin previa ni un proceso formal que los refrende. Los estndares de facto tambin se llaman a veces 'estndares de la industria'.
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  • Pasaremos ahora a describir con ms detalle las principales organizaciones que tienen alguna relacin con los estndares del campo de la telemtica. 6.1 La ISO La ISO (International Organization for Standardization) es una organizacin voluntaria (es decir, no es fruto de tratados internacionales) creada en 1946 con sede en Ginebra, Suiza. Sus miembros son las organizaciones nacionales de estndares de los 89 pases miembros. A menudo un estndar de uno de sus miembros es adoptado por ISO como estndar internacional; esto ocurre especialmente con los miembros ms importantes, ANSI, DIN, BSI y AFNOR. ISO emite estndares sobre todo tipo de asuntos, como por ejemplo: el sistema mtrico de unidades de medida, tamaos de papel, sobres de oficina, tornillos y tuercas, reglas para dibujo tcnico, conectores elctricos, regulaciones de seguridad, componentes de bicicleta, nmeros ISBN (International Standard Book Number), lenguajes de programacin, protocolos de comunicaciones, etc. Hasta la fecha se han publicado unos 10.000 estndares ISO que afectan a prcticamente cualquier actividad de la vida moderna.
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  • 6.2 La ITU-T La ITU (International Telecommunication Union) fue creada en 1934, y con la creacin de la ONU se vincul a sta en 1947. La ITU tiene tres sectores de los cuales solo nos interesa el conocido como ITU-T que se dedica a la estandarizacin de las telecomunicaciones. Desde 1956 a 1993 la ITU-T se conoci con el nombre CCITT, acrnimo del nombre francs Comit Consultatif International Tlgraphique et Tlphonique. En 1993 el CCITT fue reorganizada y se le cambi el nombre a ITU-T; estrictamente hablando el cambio de nombre tiene efectos retroactivos, es decir, los documentos vigentes, aun cuando fueran producidos antes de 1993, son hoy documentos de la ITU-T y no del CCITT.
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  • RESUMEN La importancia que tiene las redes de Ordenadores desde que el hombre quiso interconectar dos o mas computadoras inicialmente sobrepaso las espectactivas de lo que se conocia en redes en ese momento y desde entonces las redes de ordenadores ha ido evolucionando en su arquitectura, en sus conocimientos como tipo de redes, topologas de redes. Modelos de referencias y la interconectividad misma. Como podemos persivir ahora en la actualidad la evolucin de las redes con el avamnce de tecnologas en las comunicaciones, telemtica, desarrollo de software, TICs, han sido influyentes para el desarrollo de las redes de ordenadores.
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  • CONCLUSIONES Las redes de ordenadores han pasado de ser algo esotrico solo conocido y utilizado por unos pocos a ocupar un primer plano en cualquier medio informativo de carcter general. Quiz el protagonismo que actualmente se da a trminos como Internet, autopistas de la informacin o aldea global sea ms fruto de las modas que de una necesidad real, pero no cabe duda que dichos trminos (o al menos las ideas que representan) tendrn un inters creciente en los aos venideros y permanecern con nosotros durante bastante tiempo. La interconexin entre redes de una Area LAN MAN WAN se implementan y mejoran mas en el servicio y se extienden cada vez mas en todo el mundo.