Fundamentos de los Sistemas Telemáticos. Introducción

1. Fundamentos de los Sistemas
Telemáticos
Tema 1
Introducción

2. Introducción Telemática.
 En la sociedad actual es habitual el almacenaje,
manejo y difusión de grandes cantidades de
información.
 La informática lo facilita, pero la información,
cada vez más, se necesita en lugares distantes.
 Esto da lugar a la telemática (teleinformática)
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3. Introducción Telemática. Definición.
 Técnica que trata de la comunicación de datos y
la realización de procesos entre equipos
informáticos distantes.
 Según la R.A.E: “ Aplicación de las técnicas de
las telecomunicaciones y de la informática a la
transmisión a distancia de información
computarizada”.
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4. Introducción Telemática. ¿Qué estudia?
 Abarca tres grandes áreas:
 Comunicaciones:
 Estudian la transmisión de señales de forma que sea eficaz
(transporta información) y segura.
 Entre dos dispositivos directamente conectados.
 Redes:
 Cuando los dispositivos están alejados o son muchos.
 Tecnologías y arquitecturas de comunicaciones utilizadas para la
interconexión de dispositivos.
 Se dividen en LAN, MAN y WAN.
 Redes de conmutación
 Redes de difusión
 Protocolos:
 Conjunto de reglas que gobiernan el intercambio de datos entre dos
entidades
 Arquitectura: estructura consistente en un conjunto de módulos que tienen
funciones diferenciadas o subtareas.
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5. Introducción Comunicaciones. Aspectos fundamentales I
 Transmisión y codificación de señales
 Tipos de datos y señales
 Analógicos
 Digitales
 Aspectos físicos: Ancho de banda (w), velocidad
de transmisión (vt), perturbaciones, relación
señal/ruido...
 Mejora de las prestaciones de las señales:
 Códigos de línea
 Modulación
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6. Introducción Comunicaciones. Aspectos fundamentales II
 Medios de transmisión
 Constituyen el camino físico para las señales.
 Se dividen en guiados y no guiados.
 Interfaces
 Los dispositivos de procesamiento tienen una
capacidad de transmisión limitada, por lo que no se
conectan directamente a la red, si no através de los
interfaces.
 Dan lugar a diferentes tipos de transmisión (serie y
paralelo) y configuraciones de línea (simplex,
semiduplex y duplex).
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7. Introducción Comunicaciones. Aspectos fundamentales III
 Control del enlace de datos
 Control de flujo.
 Control de errores.
 Multiplexación
 Utilización más eficaz del medio de transmisión.
 Varias fuentes comparten una capacidad de
transmisión superior.
 FDM (M. División de Frecuencia-señales
analógicas).
 TDM (M. D. En el Tiempo-señales digitales).
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8. Introducción Comunicaciones. Modelo
 La fuente:
 Genera los datos a transmitir.
 El transmisor:
 Transforma la información, generando señales
susceptibles de ser trasmitidas.
 El sistema de transmisión:
 Transporta la información.
 El receptor:
 Transforma la señal recibida en información.
 El destino:
 Toma los datos del receptor.
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9. Introducción Comunicaciones. Modelo simplificado.
Sistema origen Sistema destino
Sistema de
Fuente Transmisor Receptor Destino
transmisión
(a) Diagrama general de bloques
Estación de trabajo Modem Modem Servidor
Red pública de teléfonos
(b) Ejemplo
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10. Introducción Sistemas de comunicaciones. Tareas I
 Utilización del sistema de transmisión de la manera
más eficiente posible.
 Implementación de la interfaz entre el dispositivo de
comunicaciones y el sistema de transmisión.
 Generación de la señal.
 Sincronización entre el transmisor y el receptor:
 El receptor debe poder determinar cuándo empieza y termina
una señal.
 Gestión del intercambio.
 Establecimiento, mantenimiento y desconexión de circuitos.
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11. Introducción Sistemas de comunicaciones. Tareas II
 Detección y corrección de errores.
 Control del flujo, para asegurar que la fuente no sature
al destino enviando datos demasiado rápido.
 Direccionamiento y encaminamiento en la red.
 Recuperación cuando se interrumpe una transferencia
de archivo por un fallo en el sistema.
 Formato de mensajes.
 Seguridad.
 Gestión de red.
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12. Introducción Comunicaciones de datos. Modelo
Cadena de bits Señal Señal Cadena de bits
analógica analógica
Texto
Texto
Trans- Sistema
Fuent de trans- Receptor Destino
misor
e misión
Información Datos de Señal Señal Datos de Información
de entrada entrada transmitida recibida salida de salida
g(t) s(t) r(t) g’(t)’ m’
m
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13. Introducción Redes de comunicaciones
 Normalmente no es práctica la conexión
mediante un enlace punto a punto:
 Los dispositivos están muy alejados.
 Muchos dispositivos necesitarían un gran número
de conexiones entre ellos.
 La solución es una red de comunicaciones.
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14. Introducción Modelos simplificados de redes
Nodos de
comunicación
Sistema origen Sistema
Red de área extensa
destino
Trans- Sistema
Destino
Fuent misor transmi- Receptor
e sión
Red de área local
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15. Introducción Red de área extensa (WAN)
 Extensa área geógráfica.
 Requiere atravesar rutas de acceso público.
 Utiliza parcialmente circuitos proporcionados por
proveedores de servicios de telecomunicación.
 Se ha implementado con:
 Conmutación de circuitos.
 Conmutación de paquetes.
 Retransmisión de tramas (Frame Relay).
 Modo de Transferencia Asícrono (ATM).
 RDSI
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16. Introducción WAN. Conmutación de circuitos
 Camino de comunicaciones dedicado a la
interconexión de dos estaciones.
 Ejemplo: la red telefónica.
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17. Introducción WAN. Conmutación de paquetes
 Datos envíados en secuencias.
 Pequeñas unidades (paquetes) de
información.
 Los paquetes se pasan de nodo a nodo entre
la estación origen y la destino.
 Se usa para comunicaciones terminal-
computador y computador-computador.
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18. Introducción WAN. Frame Relay
 Para compensar los errores, se utiliza la
información redundante y el procesamiento
asociado en los esquemas de conmutación.
 Los sistemas actuales de comunicaciones son
más fiables.
 Los errores se pueden tratar en el sistema final.
 Casi toda la información redundante y el
procesamiento asociado se eliminan con el
control de errores.
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19. Introducción WAN. Modo de Transferencia Asíncrono
 ATM
 Evolución de la retransmisión de tramas.
 Introduce poca información adicional para el
control de errores.
 Paquetes de longitud fija (denominadas
“celdas”).
 Velocidades de transmisión del orden de 10 a
100 Mbps, e incluso Gbps.
 El ATM ofrece un canal a velocidad de
transmisión constante, aunque utilice una
técnica de conmutación de paquetes.
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20. Introducción WAN. Red digital de servicios integrados
 RDSI
 Diseñada para sustituir a las redes públicas
de telecomunicaciones.
 Gran variedad de servicios.
 Dominio digital en su totalidad.
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21. Introducción Redes de área local (RAL / LAN)
 Cobertura pequeña:
 Típica de edificios o conjunto de edificios
próximos.
 Normalmente pertenece a la entidad
propietaria de los dispositivos conectados a
la red.
 Mayor cantidad de transmisión de datos.
 Utilización de sistemas de difusión.
 Reciente introducción de sistemas de
conmutación y ATM.
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22. Introducción Protocolos de comunicaciones
 Se utilizan para la comunicación entre entidades
de sistemas diferentes.
 Se requiere que “hablen el mismo idioma”.
 Entidades:
 Aplicaciones para usuarios.
 Correo electrónico.
 Terminales.
 Sistemas:
 Computador.
 Terminal.
 Sensor remoto.
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23. Introducción Puntos clave de un protocolo
 Sintaxis:
 Formato de los datos.
 Niveles de señal.
 Semántica:
 Información de control.
 Manejo de errores.
 Temporización:
 Sincronización de velocidades.
 Secuenciación.
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24. Introducción Arquitectura de protocolos
Origen X Destino Y
Aplicación Aplicación
Registro Registro
Transporte
Transporte
DSAP DSAP
PDU de
transporte
Acceso Acceso
a la red a la red
DHost DHost
Paquete
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25. Introducción La arquitectura de protocolos TCP/IP
 Se han erigido como estándares de Internet.
 No existe un modelo oficial, pero sí funcional:
 Capa de aplicación.
 Capa origen-destino o de transporte.
 Capa Internet.
 Capa de acceso a la red.
 Capa física.
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26. Introducción Capa física
 Interfaz física entre el dispositivo de
transmisión de datos (por ejemplo: el
computador) y el medio de transmisión o red.
 Especificación de las características del
medio de transmisión.
 La naturaleza de las señales.
 La velocidad de datos.
 Y cuestiones afines.
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27. Introducción Capa de acceso a la red
 Intercambio de datos entre el sistema final y
la red a la que se está conectado.
 Debe proporcionar a la red la dirección del
destino.
 Implica ciertos servicios, como solicitar una
determinada prioridad.
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28. Introducción Capa Internet (IP)
 Los dispositivos pueden estar conectados a
redes diferentes.
 Encaminamiento a través de varias redes.
 Este protocolo se implementa tanto en los
sistemas finales y como en los “routers”
intermedios.
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29. Introducción Capa de transporte (TCP)
 Intercambio de datos de forma segura.
 Los datos llegan al destino en el mismo
orden en el que fueron enviados.
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30. Introducción Capa de aplicación
 Posibilita las distintas aplicaciones de
usuario.
 Ejemplo: http, SMPT
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31. Introducción Modelo de arquitectura de protocolo
Sistema origen Sistema destino
Sistema
Fuente Trans- de Receptor
transmi- Destino
misor
sión
Aplicación Aplicación
TCP TCP
IP IP
Acceso a la Acceso a la red
red Red
Físico Físico
Sistema origen Sistema destino
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32. Introducción El modelo OSI
 Open Systems Interconnection.
 Desarrollado por la Organización
Internacional de Estandarización (ISO).
 Considera siete capas.
 El modelo de siete capas en su conjunto no
ha prosperado.
 Por el contrario, la arquitectura TCP/IP se ha
erigido como dominante.
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33. Introducción Capas de OSI
 Aplicación.
 Presentación.
 Sesión.
 Transporte.
 Red.
 Enlace de datos.
 Física.
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34. Introducción Comparación entre TCP/IP y OSI
OSI TCP/IP
Aplicación
Aplicación
Presentación
Capas del
usuario
Sesión
Software
Transporte
origen-destino
Transporte
Internet
Red Firmware
Acceso a la red
Enlace de Hardware Sistema
datos operativo
Física Física
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35. Introducción Normalizaciones
 Necesario para conseguir la interoperabilidad
entre equipos.
 Ventajas:
 Asegura un gran mercado de equipos y software.
 Permite que los productos de diferentes
fabricantes se comuniquen.
 Desventajas:
 Tienden a congelar la tecnología.
 Pueden existir varios estándares para una misma
función.
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36. Introducción Organizaciones de normalización
 IEFT
 ISO
 UIT-T
 El Forum ATM
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37. Introducción Lecturas recomendadas
 Stallings, W. Comunicaciones y Redes de
Computadores: Capítulo 1.
 Sitios web de interés:
 Páginas web sobre IETF, IEEE, ITU-T, ISO.
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