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Redes WAN

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Redes WAN

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  1. Redes WAN

  2. Objetivo Redes WAN Al finalizar esta unidad el participante será capaz de describir: • Las características principales de las redes wan • Los tipos de enlaces • Los tipos de conmutación • Los principales conectores que se utilizan • Redes públicas, ISDN, Redes X.25, Frame Relay, ATM • El modelo de referencia ATM

  3. Redes de área amplia Una red de área amplia, o WAN, se extiende sobre un área geográfica extensa, a veces un país o un continente; contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar programas de usuario, llamaremos a estas máquinas hosts.

  4. Facilidades Digitales de AT&T

  5. Redes WAN Las Redes WAN nos permiten comunicar computadoras a largas distancias, haciendo uso de diversos protocolos de comunicación de datos.

  6. Redes WAN Las hosts están conectadas por una subred de comunicación. El trabajo de la subred es conducir mensajes de una host a otra, así como el sistema telefónico conduce palabras del que habla al que escucha.

  7. Redes WAN Como término genérico para las computadoras de conmutación, usaremos la palabra enrutador. La colección de líneas de comunicación y enrutadores (pero no las hosts) forman la subred.

  8. Redes WAN El término "subred". Originalmente, sólo significaba la colección de enrutadores y líneas de comunicación que movían los paquetes de la host de origen a la host de destino.

  9. Redes de área amplia En casi todas las WAN, la red contiene numerosos cables o líneas telefónicas, cada una conectada a un par de enrutadores. Si dos enrutadores que no comparten un cable desean comunicarse, deberán hacerlo indirectamente, por medio de otros enrutadores.

  10. Redes de área amplia Cuando se envía un paquete de un enrutador a otro a través de uno o más enrutadores intermedios, el paquete se recibe completo en cada enrutador intermedio, se almacena hasta que la línea de salida requerida está libre, y a continuación se reenvía. A este tipo de subred se le llama de punto a punto, de almacenar y reenviar, o de paquete conmutado

  11. Redes de área amplia • Cuando se usa una subred punto a punto, una consideración de diseño importante es la topología de interconexión del enrutador. • Las redes locales que fueron diseñadas como tales usualmente tienen una topología simétrica. En contraste, las redes de área amplia típicamente tienen topologías irregulares

  12. Enlaces Punto a Punto

  13. Enlace Tipo Nube • Permiten una conectividad más económica que las de los enlaces punto a punto • Los enlaces tipo nube operan como punto a punto cuando se establece la comunicación entre los usuarios finales • Existen 3 tipos de redes con enlaces tipo nube: • Conmutación de circuitos • Conmutación de paquetes • Conmutación de celdas

  14. WAN Enlaces Tipo Nube

  15. Conmutación de Circuitos • La conmutación de circuitos (Circuit Switching) opera reservando un canal completo entre los usuarios finales • Se garantiza la disponibilidad de todo el canal pues no se comparte con nadie más mientras la conexión exista • Ejemplos de Circuit Switching son: la red telefónica conmutada (RTC) conocida en inglés como POTS (Plain Old Telephone System) o PSTN (Public Switched Telephone Network), y la red digital de servicios integrados (RDSI) conocida en inglés como ISDN (Integrated Services Digital Network)

  16. Conmutación de Circuitos

  17. Conmutación de paquetes • La conmutación de paquetes (Packet Switching) opera reservando un circuito virtual entre los usuarios finales • Puede haber retrasos debido a que algunos enlaces pueden ser compartidos entre varias parejas de usuarios finales • Si se cae algún enlace intermedio la red intenta restablecer el circuito virtual por otros enlaces • Ejemplos de redes Packet Switching conocidas como Packet Switched Networks (PSN) son las redes X.25 y Frame Relay

  18. Conmutación de Paquetes

  19. Conmutación de celdas • Cel Switching o Conmutación de celdas opera en forma análoga a Packet Switching pero con unidades de información de tamaño corto y fijo (celdas) • Los retrasos y sus variaciones son pequeños debido a que aunque existan enlaces compartidos entre parejas de usuarios finales las celdas son conmutadas (switcheadas) muy rápidamente por hardware en vez de software • Si se cae algún enlace intermedio la red intenta restablecer el circuito virtual por otros enlaces, ejemplo de Cel Switching es ATM

  20. Conmutación de Celdas

  21. Redes Públicas • Las compañías de teléfonos y de otro tipo ya empezaron a ofrecer servicios de red a cualquier organización que desee suscribirse. • La subred es propiedad del operador de la red y proporciona el servicio de comunicación a las hosts y terminales del cliente. • Tal sistema se llama red pública; es análogo al sistema telefónico público y con frecuencia es parte de él.

  22. Servicio de datos conmutados Multimegabits SMDS (switched multimegabit data service, servicio de datos conmutado de multimegabits) se diseñó para conectar entre sí múltiples LAN, en muchos casos en las sucursales y en las fábricas de una sola compañía.

  23. Servicio de datos conmutados Multimegabits • Consideremos una compañía con cuatro oficinas en cuatro ciudades diferentes, cada una con su propia LAN. • A la compañía le gustaría conectar todas las LAN, de modo que los paquetes puedan ir de una LAN a otra. • Una solución sería rentar seis líneas de alta velocidad y conectar por completo las LAN. • Ciertamente, tal solución es posible pero cara.

  24. Servicios de Datos Conmutados Multimegabites

  25. Formato del paquete SMDS • Las direcciones de origen y de destino consisten en un código de 4 bits seguido de un número telefónico de hasta 15 dígitos decimales. • Cada dígito se codifica en un campo de 4 bits. • Los números telefónicos contienen el código del país, el código de área y el número de suscriptor. • Cuando un paquete llega a la red SMDS, el primer enrutador verifica que la dirección de origen corresponda a la línea entrante, para prevenir fraudes de facturación. • Si la dirección es incorrecta el paquete simplemente se descarta; si es correcta, el paquete se envía hacia su destino.

  26. Formato del Paquete

  27. Recomendaciones V.24 • La especificación conocida como RS-232 es el estándar de las interfaces que se establecen entre el DCE (provisto por el carrier) y el DTE (provisto por el fabricante de hardware). • El estándar V.24 es funcionalmente idéntico a RS-232C y describe los parámetros operacionales de cada una de las señales, así como las diferentes relaciones lógicas que existen entre ellos.

  28. Recomendaciones V.24 Este estándar establece un nivel de transmisión de datos máximo entre el DTE y el DCE que es de 20 kbps. Debido a su uso extensivo las definiciones de señal para cada circuito y sus relaciones son diferentes como observaremos más adelante.

  29. Recomendaciones Estándar V.24 • Características de las señales eléctricas. • Descripción funcional de los circuitos de intercambio • Una lista de subconjuntos estándar de circuitos de intercambio específicos para ciertos grupos de aplicaciones de sistemas de comunicación.

  30. Circuitos Intercambiables v.24 Cada interfaz es definida por una señal específica y se adecua en su definición según las combinaciones de diferentes tipos de modems que se utilicen (línea privada, línea conmutada, dial up, etc.)

  31. Circuitos Intercambiables v.24

  32. Características Mecánicas y Eléctricas V.24 • Circuito AA (Protective ground) • Circuito AB (signal ground) • Circuito BA (transmit data)

  33. Características Mecánicas y Eléctricas V.24 En todos los sistemas el DTE no debe transmitir datos a menos que exista una condición de marca en cualquiera de los siguientes circuitos: • Circuito CA (Request to send) • Circuito CB (Clear to send) • Circuito CC (Data Set Ready) • Circuito CD (Data Terminal Ready)

  34. Características Mecánicas y Eléctricas V.24 Todas las señales de datos que sean transmitidas a través de la interface en circuito BA durante el tiempo que se mantenga una condición de marca para cualquiera de los cuatro circuitos mencionados, será transmitida al canal de comunicación.

  35. Características Mecánicas y Eléctricas V.24 • Circuito BB (Receve Data) • Circuito CA (Request to Send) • Circuito CB (Clear to Send) • Circuito CC (Data Set Ready) • El DCE local esta conectado a un canal de comunicación • El DCE local no esta en prueba, transmisión o modo de marcaje. • El DCE local ha terminado las funciones de tiempo requeridas por sistemas de conmutación para completar el establecimiento de llamadas.

  36. Características Mecánicas y Eléctricas V.24 • Circuito CD (Data Terminal Ready) • Circuito CC (Ring Indicator) • Circuito CF (Receive Line Signal Detector) • Circuito CG (Signal Quality Detector) • Circuito CH (Data Signal Rate Selector) utilizando la fuente del DTE. • Circuito CI (Data Signal Rate Selector) utilizando la fuente del DCE.

  37. Características Mecánicas y Eléctricas V.24 • Circuito DA (Transmiter Signal Element Timing) usando al DTE como origen. • Circuito DB (Transmiter Signal Element Timing) usando al DCE como origen. • Circuito DD (Receiver Signal Element Timing) utilizando DTE como origen. • Circuito SBA (Secondary Transmiter Data) • Circuito SBB (Secondary Receive Data) • Circuito SCA (Secondary Request to Send) • Circuito SCB (Secondary Clear to Send)

  38. Eliminador Modem V.24 (Null Modem) Synchronous y Asynchronous • Existen dos tipos de null modems: • sincronos • asincronos • La diferencia estriba en la forma de transferir los datos utilizando una parámetro de sincronía y otro utilizando la transferencia ordenada de datos pero sin parámetro de sincronía.

  39. Redes X.25 • Desarrollado por por la CCITT en los años setenta. • El protocolo de capa física con señalamiento digital fue reemplazado por otro estándar similar al RS-232. • En la capa de enlace hay variantes orientadas al control de los errores de la línea telefónica. • La capa de red se encarga de asignar direcciones, control de flujo, confirmación de entrega e interrupciones. • X.25 establece circuitos virtuales y posteriormente puede enviar paquetes de hasta 128 bytes, que se entregan en forma confiable y ordenada

  40. Circuitos virtuales X.25 está orientado a la conexión y trabaja con circuitos virtuales tanto conmutados como permanentes. Un circuito virtual conmutado se crea cuando una computadora envía un paquete a la red y pide que se haga una llamada a una computadora remota.

  41. Circuitos Virtuales • Un circuito virtual permanente se usa de la misma forma que uno conmutado pero se establece previamente por un acuerdo entre el cliente y la portadora, siempre está presente y no se requiere una llamada que lo establezca para poder usarlo. • Un circuito de este tipo es semejante a una línea rentada. • Puesto que el mundo todavía está lleno de terminales que no hablan X.25, se definió otro grupo de normas que describen cómo una terminal ordinaria que se comunica con una red pública X.25.

  42. Eliminador Modem V.24 (Null Modem) Synchronous y Asynchronous • La transferencia de datos que se realiza entre dos computadoras a corta distancia se acompaña por lo regular de un cable llamado null modem. • Este cable invierte el sentido de los alambres que son conectados al puerto serial de cada computadora, de tal forma que el extremo del cable para la computadora A tendrá la condición de “envío de datos” e irá conectado directamente al extremo del cable de la computadora B que tendrá la condición de “recepción de datos”.

  43. Estructura de X.25 • Nivel 3. Constituye la interfaz lógica del nivel de paquetes. • A este nivel se encuentran definidos los formatos de los paquetes y los procedimientos para su intercambio conteniendo información de control y datos del usuario. La entidad transmitida a este nivel es un Paquete. • Nivel 2. Constituye la interfaz lógica del nivel de Frames. • A este nivel se define el procedimiento para accesar el enlace DTE/DCE para permitir el intercambio de información. El elemento transferido es el frame. • Nivel 1. En este nivel se definen las características mecánicas, eléctricas, funcionales y de procedimientos para activar y desactivar el medio físico entre el DTE y el DCE. El elemento transferido a este nivel es el Bit.

  44. Niveles de X.25

  45. Paquetes

  46. X.25 • X.25 al Nivel 1 define: • Las características físicas de la interfaz DTE/DCE • Especifica las características mecánicas, eléctricas, funcionales • Procedimientos para activar mantener y desactivar la conexión física entre el DCE y el DTE.

  47. X.21 vs. X.21 bis • El CCITT desarrollo también una serie de recomendaciones agrupadas en la Recomendación X.21. • La diferencia entre X.21 y X.21 bis debe, por lo tanto, estar perfectamente aclarada. • X.21 puede ser aplicada al Nivel 1 de X.25 dado que éste está diseñado para enlazar DTEs a una red en el nivel físico. • Sin embargo, X.21 no permite llevar a cabo la conexión de un DTE a una red vía MODEM para manejar señales de voz, (X.21 bis sí lo permite).

  48. Características del Nivel 1 • Asumiendo que se está utilizando la recomendación X.21 bis para el Nivel 1, sus características pueden resumirse en lo siguiente: • Tipo de Conexión: Punto a punto • Velocidad : Hasta 19,200 bits por segundo • Tipo de Transmisión: Síncrona, 4 hilos, Full Duplex • Distancia Máxima DTE/DCE: 15 metros • Niveles de señales: -3 V a -25 V = ” 1 " +3 V a +25 V = ” 0 "

  49. Funciones de cada Circuito en la Interfaz DTE/DCE

  50. DTE que se inserta con DCE