trabajo redes
TRANSCRIPT
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO PARA EL PODER POPULAR DE LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA
FUERZA ARMADA NACIONAL
9no SEMESTRE DE INGENIERÍA EN TELECOMUNICACIONES
UNIDAD I
(1.2.- REDES CONMUTADAS POR PAQUETES, REDES CONMUTADAS POR
CIRCUITOS, REDES ORIENTADAS A CONEXIÓN Y REDES NO ORIENTADAS A
CONEXIÓN)
Facilitadora: Ing. Irene Medina
SECCION 07
INTEGRANTES C.I
Cabrera Rebeca 18830419
Ruiz Leidys 19291864
Marí Juan 18465705
Rumbos Sofía 17488364
Caracas, abril 2011
INTRODUCCIÓN
En el presente informe, los autores realizarán una breve inducción, sobre la
conceptualización de las redes conmutadas, ya que estas no son más que la
interconexión de nodos que se enlazan, para dar la finalidad de distribuir
información más rápida y efectivamente entre puntos, otra de las
características importantes dentro de esta importante red, es que está
clasificada en dos niveles importantes, tal cual es:
.- La red conmutada por circuitos.
.- La red conmutada por paquetes.
La importante particularidad de estas redes, esta en la forma de procesar la
información pues a pesar de que son conmutadas, el simple hecho de
hacerlo por paquetes o por circuitos le da una connotación relevante en el
aspecto de efectividad y sincronismo. Asimismo, se tiene que en el cuerpo
del presente informe se encontrarán las redes orientadas y no orientadas a
conexión pues, de modo similar a las conmutadas poseen el mismo esquema
de trabajo.
Redes conmutadas
Consisten en un conjunto de nodos interconectados entre sí, a través de
medios de transmisión (cables), formando la mayoría de las veces una
topología mallada, donde la información se transfiere encaminándola del
nodo de origen al nodo destino mediante conmutación entre nodos
intermedios. Una transmisión de este tipo tiene 3 fases:
Establecimiento de la conexión.
Transferencia de la información.
Liberación de la conexión.
Se entiende por conmutación en un nodo, a la conexión física o lógica, de un
camino de entrada al nodo con un camino de salida del nodo, con el fin de
transferir la información que llegue por el primer camino al segundo. Un
ejemplo de redes conmutadas son las redes de área extensa.
Las redes conmutadas se dividen en:
Conmutación de circuitos.
Conmutación de paquetes.
Redes de conmutación de circuitos:
Para cada conexión entre dos estaciones, los nodos intermedios
dedican un canal lógico a dicha conexión. Para establecer el contacto y el
paso de la información de estación a estación a través de los nodos
intermedios, se requieren estos pasos:
1. Establecimiento del circuito: el emisor solicita a un cierto nodo el
establecimiento de conexión hacia una estación receptora. Este nodo es el
encargado de dedicar uno de sus canales lógicos a la estación emisora
(suele existir de antemano). Este nodo es el encargado de encontrar los
nodos intermedios para llegar a la estación receptora, y para ello tiene en
cuenta ciertos criterios de encaminamiento, coste, etc.
2. Transferencia de datos: una vez establecido el circuito exclusivo para
esta transmisión (cada nodo reserva un canal para esta transmisión), la
estación se transmite desde el emisor hasta el receptor conmutando sin
demoras de nodo en nodo (ya que estos nodos tienen reservado un canal
lógico para ella).
3. Desconexión del circuito: una vez terminada la transferencia, el
emisor o el receptor indican a su nodo más inmediato que ha finalizado la
conexión, y este nodo informa al siguiente de este hecho y luego libera el
canal dedicado. Así de nodo en nodo hasta que todos han liberado este
canal dedicado. Debido a que cada nodo conmutador debe saber organizar
el tráfico y las conmutaciones, éstos deben tener la suficiente "inteligencia"
como para realizar su labor eficientemente.
Ventajas:
La transmisión se realiza en tiempo real, siendo adecuado para
comunicación de voz y video.
Acaparamiento de recursos. Los nodos que intervienen en la
comunicación disponen en exclusiva del circuito establecido mientras
dura la sesión.
No hay contención. Una vez que se ha establecido el circuito las
partes pueden comunicarse a la máxima velocidad que permita el
medio, sin compartir el ancho de banda ni el tiempo de uso.
El circuito es fijo. Dado que se dedica un circuito físico
específicamente para esa sesión de comunicación, una vez
establecido el circuito no hay pérdidas de tiempo calculando y
tomando decisiones de encaminamiento en los nodos intermedios.
Cada nodo intermedio tiene una sola ruta para los paquetes entrantes
y salientes que pertenecen a una sesión específica.
Simplicidad en la gestión de los nodos intermedios. Una vez que se ha
establecido el circuito físico, no hay que tomar más decisiones para
encaminar los datos entre el origen y el destino.
Desventajas:
Retraso en el inicio de la comunicación. Se necesita un tiempo para
realizar la conexión, lo que conlleva un retraso en la transmisión de la
información.
Acaparamiento (bloqueo) de recursos. No se aprovecha el circuito en
los instantes de tiempo en que no hay transmisión entre las partes. Se
desperdicia ancho de banda mientras las partes no están
comunicándose.
El circuito es fijo. No se reajusta la ruta de comunicación, adaptándola
en cada posible instante al camino de menor costo entre los nodos.
Una vez que se ha establecido el circuito, no se aprovechan los
posibles caminos alternativos con menor coste que puedan surgir
durante la sesión.
Poco tolerante a fallos. Si un nodo intermedio falla, todo el circuito se
viene abajo. Hay que volver a establecer conexiones desde el
principio.
Conmutación de paquetes
Hasta antes de la década de 1970, el método más utilizado era la
Conmutación de Circuitos, el cual, debido al calificativo de ineficiente que
recibió de muchas personas que sostenían que no era ágil para las
conexiones de datos y sobre todo por lo que dos dispositivos conectados en
red tienen que transmitir y recibir datos a una misma velocidad, lo cual limita
la utilidad de la red, entonces aparece la Conmutación de Paquetes y con
ello sus respectivas técnicas.
Un Paquete es un grupo de información que consta de dos partes: los
datos propiamente dichos y la información de control, en la que está
especificado la ruta a seguir a lo largo de la red hasta el destino del paquete.
Mil octetos es el límite de longitud superior de los paquetes, y si la longitud
es mayor el mensaje se fragmenta en otros paquetes.
Se trata del procedimiento mediante el cual, cuando un nodo quiere
enviar información a otro, la divide en paquetes. Cada paquete es enviado
por el medio con información de cabecera. En cada nodo intermedio por el
que pasa el paquete se detiene el tiempo necesario para procesarlo. Otras
características importantes de su funcionamiento son:
En cada nodo intermedio se apunta una relación de la forma: “todo
paquete con origen en el nodo A y destino en el nodo B tiene que salir
por la salida 5 de mi nodo”.
Los paquetes se numeran para poder saber si se ha perdido alguno
en el camino.
Todos los paquetes de una misma transmisión viajan por el mismo
camino.
Pueden utilizar parte del camino establecido más de una
comunicación de forma simultánea.
Ventajas:
Los paquetes forman una cola y se transmiten lo más rápido posible.
Permiten la conversión en la velocidad de los datos.
La red puede seguir aceptando datos aunque la transmisión se hará
lenta.
Existe la posibilidad de manejar prioridades (si un grupo de
información es más importante que los otros, será transmitido antes
que dichos otros).
Funciones:
Cada nodo intermedio realiza las siguientes funciones:
Almacenamiento y retransmisión (store and forward): hace referencia
al proceso de establecer un camino lógico de forma indirecta haciendo
"saltar" la información de origen al destino a través de los nodos
intermedios.
Control de ruta (routing): hace referencia a la selección de un nodo del
camino por el que deben retransmitirse los paquetes para hacerlos
llegar a su destino.
Los paquetes en fin, toman diversas vías, pero nadie puede garantizar
que todos los paquetes vayan a llegar en algún momento determinado. En
síntesis, una red de conmutación de paquetes consiste en una "malla" de
interconexiones facilitadas por los servicios de telecomunicaciones, a través
de la cual los paquetes viajan desde la fuente hasta el destino.
Técnicas:
Para la utilización de la conmutación de paquetes se han definido dos tipos
de técnicas:
Datagramas
o Internet es una red de datagramas.
o En Internet existen 2 tendencias: orientado a conexión y no
orientado a Conexión.
o En el caso orientado a conexión, el protocolo utilizado para
transporte es TCP.
o En el caso no orientado a conexión, el protocolo utilizado para
transporte es UDP.
o TCP garantiza que todos los datos lleguen correctamente y en
orden.
o UDP no tiene ninguna garantía.
o No todos los paquetes siguen una misma ruta.
o Un paquete se puede destruir en el camino, cuya recuperación
es responsabilidad de la estación de origen (esto da a entender
que el resto de paquetes están intactos).
Circuitos Virtuales
o Son los más usados.
o Su funcionamiento es similar al de la Red de conmutación de
circuitos (la diferencia radica en que en los circuitos virtuales la
ruta no es dedicada, sino que un único enlace entre dos nodos
se puede compartir dinámicamente en el tiempo por varios
paquetes).
o Previo a la transmisión se establece la ruta previa por medio de
paquetes de petición de llamada (pide una conexión lógica al
destino) y de llamada aceptada (en caso de que la estación
destino esté apta para la transmisión envía este tipo de
paquete); establecida la transmisión, se da el intercambio de
datos, y una vez terminado, se presenta el paquete de petición
de liberación (aviso de que la red está disponible, es decir que
la transmisión ha llegado a su fin).
o Cada paquete tiene un identificador de circuito virtual en lugar
de la dirección del destino.
o Los paquetes se recibirán en el mismo orden en que fueron
enviados.
Si no existiese una técnica de conmutación en la comunicación entre
dos nodos, se tendría que enlazar en forma de malla. Una ventaja adicional
de la conmutación de paquetes (además de la seguridad de transmisión de
datos) es que como se parte en paquetes el mensaje, éste se está
ensamblando de una manera más rápida en el nodo destino, ya que se están
usando varios caminos para transmitir el mensaje, produciéndose un
fenómeno conocido como transmisión en paralelo.
Además, si un mensaje tuviese un error en un bit de información, y
estuviésemos usando la conmutación de mensajes, tendríamos que
retransmitir todo el mensaje; mientras que con la conmutación de paquetes
solo hay que retransmitir el paquete con el bit afectado, lo cual es mucho
menos problemático. Lo único negativo, quizás, en el esquema de la
conmutación de paquetes es que su encabezado es más grande.
La conmutación de paquetes se trata del procedimiento mediante el
cual, cuando un nodo quiere enviar información a otro lo divide en paquetes,
los cuales contienen la dirección del nodo destino. En cada nodo intermedio
por el que pasa el paquete se detiene el tiempo necesario para procesarlo.
Funcionamiento Externo e Interno:
La elección de un circuito virtual interno o externo, depende de los
objetivos específicos en el diseño de la red y el coste prioritario. Una de las
características más importante de una red de conmutación de paquetes es el
uso de Datagramas o de circuitos virtuales.
Circuito virtual externo: Se establece una conexión lógica entre dos
estaciones. Los paquetes se marcan con un número de circuito virtual
y uno de secuencia; los paquetes se reciben en orden.
Datagramas externo: Cada paquete se transmite de forma
independiente marcándose con una dirección de destino y se recibe
de forma desordenada.
REDES ORIENTADAS A CONEXIÓN:
Los procesos de red orientados a conexión a menudo se denominan
conmutados por circuito. Estos procesos establecen en primer lugar una
conexión con el receptor y luego comienza la transferencia de datos. Todos
los paquetes se transportan de forma secuencial a través del mismo circuito
físico, o más comúnmente, a través del mismo circuito virtual. En los
sistemas orientados a conexión, se establece una conexión entre emisor y
receptor antes de que se transfieran los datos.
Una red orientada a conexión es aquella en la que inicialmente no
existe conexión lógica entre los Equipo Terminal de Datos y la red. Una red
orientada a conexión cuida bastante los datos del usuario. El procedimiento
exige una confirmación explicita de que se ha establecida la conexión, y si no
es así la red informa al Equipo Terminal de Datos solicitante que no ha
podido establecer esa conexión. Las redes conectadas a conexión llevan un
control permanente de todas las sesiones entre distintos Equipo Terminal de
Datos, e intentan asegurar que los datos no se pierdan en la red.
Las redes orientas a conexión suelen compararse conceptualmente
con el sistema telefónico. Se hace una llamada, se establece una conexión y
luego se produce la comunicación. El que llama sabe que se ha establecido
una comunicación cuando oye hablar a alguien al otro lado de la línea. Una
red orientada a conexión ofrece muchas funciones, aunque ello se traduce
en un mayor coste del sistema. Por el contrario, resulta más económica, ya
que las funciones de apoyo que ofrece al proceso de aplicación del usuario
son limitadas. El esquema orientado a conexión es el que predomina en las
redes de ordenadores de gran cobertura, dada la propensión a errores que
presenta el sistema telefónico. Una red propensa a errores debe ser capaz
de corregirlos por su cuenta, ya que de lo contrario el proceso de aplicación
tendría que dedicar recursos frecuentemente a la tarea de corrección de
errores.
Características:
Un servicio se considera orientado a conexión si cuenta con lo siguiente:
Se establece un circuito virtual
Se usa una secuencia
Usa acuses de recibo
Usa control de flujo
Usa protocolos TCP, ATM y FR
REDES ORIENTADAS A NO CONEXIÓN:
En este tipo de redes cada paquete es ruteado por separado hacia el
terminal destino, esto indica que pueden llegar en desorden y es tarea de la
capa de transporte re ordenarlos para que formen el paquete original.
Este tipo de redes son llamadas Datagramas, pasan directamente del estado
libre al modo de transferencia de datos. En un sistema no orientado a
conexión, no se hace contacto con el destino antes de que se envíe el
paquete.
Una buena analogía para un sistema de entrega no orientado a
conexión es el sistema de correos. No se hace contacto con el destinatario
antes de que la carta se envíe desde un destino a otro. La carta se envía
hacia su destino y el destinatario se entera de su existencia cuando la recibe.
Suponemos (Correos mediante) que la carta llega a su destino. Las redes no
orientadas a conexión pasan directamente del estado libre al modo de
transferencia de datos, finalizado el cual vuelve al estado libre.
Además, las redes de este no ofrecen confirmaciones, control de flujo
ni recuperación de errores aplicables a toda la red, aunque estas funciones si
existen para cada enlace particular, el coste de una red no orientada a
conexión es mucho menor. Internet es una enorme red no orientada a
conexión en la cual la entrega de paquetes.
No orientado a la conexión significa una comunicación entre dos
puntos finales de una red en los que un mensaje puede ser enviado desde
un punto final a otro sin acuerdo previo. El dispositivo en un extremo de la
comunicación transmite los datos al otro, sin tener que asegurarse de que el
receptor esté disponible y listo para recibir los datos. El emisor simplemente
envía un mensaje dirigido al receptor.
Cuando se utiliza esta forma de comunicación son más frecuentes los
problemas de transmisión que con los protocolos orientado a la conexión y
puede ser necesario reenviar varias veces los datos. Los protocolos no
orientados a la conexión son a menudo rechazados por los administradores
de redes que utilizan cortafuegos porque los paquetes maliciosos son más
difíciles filtrar. El protocolo IP y el protocolo UDP son protocolos no
orientados a la conexión.
Los procesos de redes no orientados a conexión se definen como
conmutados por paquetes. En estos procesos, a medida que los paquetes se
transportan desde el origen hasta el destino, se pueden pasar a distintas
rutas, así como también (posiblemente) llegar fuera del orden correcto. Los
dispositivos realizan la determinación de ruta para cada paquete basándose
en diversos criterios. Algunos de los criterios como, por ejemplo, el ancho de
banda disponible, puede variar de un paquete a otro.
Los procesos de red orientados a conexión a menudo se denominan
conmutados por circuito. Estos procesos establecen en primer lugar una
conexión con el receptor y luego comienza la transferencia de datos. Todos
los paquetes se transportan de forma secuencial a través del mismo circuito
físico, o más comúnmente, a través del mismo circuito virtual.
Internet es una enorme red no orientada a conexión en la cual la
entrega de paquetes es manejada por IP. TCP (Capa 4) agrega servicios
orientados a conexión en la parte superior de IP (Capa 3). Los segmentos
TCP se encapsulan en paquetes IP para ser transportados a través de
Internet. TCP proporciona servicios orientados a conexión para permitir una
entrega fiable de los datos.