TEMA 1 SECCION 2 (Visión General WAN MAN (cont.)).pdf

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Autores:
Dr. Ing. Santiago Perez
Mg. Ing. Higinio Facchini
Versión 6
CURSO DE POSGRADO
REDES METROPOLITANAS Y WAN

TEMA 1 - SECCIÓN 2:
VISIÓN GENERAL
REDES METROPOLITANAS y
WAN (cont.)
CURSO de Posgrado:
REDES METROPOLITANAS Y WAN
CURSO REDES METROPOLITANAS y WAN – Ings. PEREZ - FACCHINI 2
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Redes Conmutadas
Conmutación de Circuito
Conmutación de Paquete
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Redes Conmutadas
• La transmisión a larga distancia se realiza normalmente
mediante la transmisión de datos a través de una red de
nodos de conmutación intermedios
• El contenido no es del interés de los nodos de
conmutación
• Los dispositivos finales son estaciones
— Computadoras, terminales, teléfonos, etc.
• El conjunto de todos los nodos y conexiones es una red
de comunicaciones conmutada
• Los datos que entran a la red se encaminan hacia el
destino mediante su conmutación de nodo en nodo
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Nodos
• Algunos nodos sólo se conectan con otros
nodos, o a estaciones y otros nodos
• Los enlaces entre nodos están normalmente
multiplexados
• La red no está completamente conectada
—Algunas conexiones redundantes son deseables por
fiabilidad
• Dos tecnologías diferentes de conmutación
—Conmutación de circuito
—Conmutación de paquete
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Red de Conmutación Simple
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Redes de Conmutación de Circuitos
• Camino o canal de comunicación dedicado entre
dos estaciones
• Tres fases
—Establecimiento del circuito
—Transferencia de datos
—Disconexión del circuito
• Debe haber capacidad de conmutación y
capacidad del canal para establecer la conexión
• Debe haber inteligencia necesaria para realizar
estas reservas y establecer una ruta a través de
la red
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Conmutación de Circuito -
Aplicaciones
• Ineficiente
—La capacidad del canal se dedica permanentemente a
la conexión
—Si no hay datos, la capacidad se pierde
• El establecimiento de la conexión toma tiempo
• Una vez establecido el circuito, la red es
transparente para los usuarios
• Fue desarrollada para el tráfico de voz
(telefonía), pero en la actualidad se usa también
para el tráfico de datos
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Red Pública de Conmutación de
Circuito
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Componentes de
Telecomunicaciones
• Abonados (subscriber)
— Dispositivos que se conectan a la red
• Línea de abonado (subscriber line)
— Bucle local (local Loop)
— Bucle de abonado (subscriber loop)
— Conexión a la red
— Pocos km hasta decenas de km
• Centrales
— Centros de conmutación
— Centrales finales – soportan los abonados
• Líneas troncales
— Enlaces entre centrales
— Transportan varios circuitos de voz haciendo uso de FDM o de
TDM asíncrona
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Establecimiento de un Circuito
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Principios de Conmutación de Paquetes
• Las redes de telecomunicaciones de
conmutación de circuitos de larga distancia se
diseñaron originalmene para el tráfico de voz
—Dedica recursos internos de la red a una llamada
particular, y para conexiones de voz, el circuito
resultante alcanza un alto porcentaje de utilización
—Pero para la conexión de datos, la línea está
desocupada la mayor parte del tiempo
—En una red de conmutación de circuitos, la conexión
ofrece una velocidad de datos constante
• Obliga a que ambos extremos deban operar en la misma
velocidad, lo que limita la utilidad de la red
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• Los datos se transmiten en paquetes pequeños
—Típicamente 1000 octetos
—Los mensajes de mayor longitud se dividen en una serie de
paquetes
—Cada paquete contiene una parte de los datos del usuario
más cierta información de control
• Información de Control
—Información de routing (direccionamiento)
• En cada nodo de la ruta, los paquetes son recibidos,
almacenados brevemente (buffereados) y se envían
al siguiente nodo
—Almacena y envía
Principios de Conmutación de Paquetes
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Utilización de Paquetes
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Ventajas
• Eficiencia de la Línea
— Un único enlace entre dos nodos se puede compartir diámicamente en
el tiempo entre varios paquetes
— Los paquetes forman una cola y se transmiten sobre el enlace tan
rápidamente como es posible
• Conversión en la velocidad de los datos
— Cada estación se conecta al nodo local con una velocidad particular
— Buffers en los nodos para equilibrar las velocidades
• Los paquetes se siguen aceptando aún cuando la red esté
ocupada
— Si bien aumenta el retardo en la transmisión
• Se puede hacer uso de prioridades
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Técnica de Conmutación de
paquetes
• La estación fragmenta el mensaje en paquetes
• Los paquetes son enviados, de uno en uno,
hacia la red
• Los paquetes se gestionan de dos formas
posibles
—Datagramas
—Circuito virtual
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Datagrama
• Cada paquete se trata independientemente
• Los paquetes pueden tomar cualquier ruta de
acuerdo a la información recibida de los nodos
vecinos acerca del tráfico, fallo en las líneas, etc
• Los paquetes pueden arribar fuera de orden
• Los paquetes pueden perderse en la red
• El destino final es el responsable de reordenar
los paquetes y decidir como recuperar ante una
pérdida
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Mediante
Datagramas
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Circuito Virtual
• Se establece una ruta previa al envío de los paquetes
• Un paquete de solicitud de llamada y uno de aceptación de
llamada establecen la conexión (handshake)
• Cada paquete contiene un identificador de circuito virtual,
además de la dirección destino
• El nodo no necesita tomar decisiones de encaminamiento para
cada paquete; esta decisión se toma una sola vez
• Una solicitud para eliminar circuitos
• No es una ruta dedicada dado que otros paquetes en otros
circuitos virtuales pueden comparir el uso de la línea
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Mediante
Circuito
Virtual
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Circuitos Virtuales vs Datagrama
• Circuitos virtuales
— La red puede ofrecer orden secuencial y control de error
— Los paquetes viajan por la red más rápidamente
• No es necesaria una decisión de encaminamiento
— Menos fiable
• Si un nodo falla se perderán todos los circuitos virtuales que
atraviesan ese nodo
• Datagrama
— No existe la fase de establecimiento de llamada
• Es mejor si se desea enviar pocos paquetes
— Más flexible
• Si un nodo falla los paquetes siguientes pueden encontrar una ruta
alternativa que no atraviese dicho nodo
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Tamaño
de Paquete
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Conmutación de Circuitos y
Conmutación de Paquetes
• Prestaciones
—Retardo de propagación
—Tiempo de transmision
—Retardo de nodo
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Temporización de Eventos
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Comparación de las técnicas de
conmutación en comunicaciones
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X.25 – La WAN pionera de
conmutación de paquetes
• 1974-1976
• Especifica una interfaz entre una estación y una
red de conmutación de paquetes
• Usado casi universalmente sobre redes de
conmutación de paquetes
• Define tres niveles
—Capa física
—Capa de enlace
—Capa o nivel de paquete
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CURSO REDES METROPOLITANAS y WAN – Ings. PEREZ - FACCHINI
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La Capa Física X.25 - Physical
• Trata la interfaz física entre una estación
(computador, terminal) y el enlace que la conecta
con un nodo de conmutación de paquetes
• Data terminal equipment DTE (equipamiento de
usuario)
• Data circuit terminating equipment DCE (nodo)
• Usa la expecificación física conocida como X.21
• Transferencia fiable a través del enlace físico
• Secuencia de tramas
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Capa de Enlace X.25 - Link
• Protocolo balanceado de acceso al enlace - Link
Access Protocol Balanced (LAPB)
—Es un subconjunto de HDLC
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Capa o Nivel de Paquete X.25 -
Packet
• Circuitos virtuales externos
• Conexiones lógicas (circuitos virtuales) entre
abonados
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Utilización de Circuitos Virtuales X.25
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Servicio de Circuito Virtual
• Conexión lógica entre dos estaciones
—Circuito virtual externo
• Especifica una ruta preplaneada a través de la red
—Circuito virtual interno
• Típicamente existe una relación uno a uno entre los
circuitos virtuales internos y externos
• Puede emplearse X.25 en una red de tipo
datagrama
• Los circuitos virtuales externos requieren un canal
lógico
—Todos los datos se consideran parte de una secuencia
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Niveles X.25
• Los datos de usuario se pasan hacia abajo al
nivel 3 de X.25
• X.25 le añade una cabecera de información de
control
—Cabecera
—Identifica el circuito virtual
—Suministra números de secuencia para el control de
flujo y de error
• El paquete X.25 se pasa hacia abajo al nivel 2
de la entidad LAPB
• LAPB añade información de control adicional
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Datos de Usuario e Información
de Control X.25
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Desventajas de X.25
• Multiplexación de circuitos virtuales en la capa 3
• Las capas 2 y 3 incluyen mecanismos de control de flujo y
errores a nivel de líneas individuales (salto a salto)
• Existe intercambio de tramas de datos y confirmaciones en
cada uno de los enlaces del camino entre el origen y el
destino
• Baja velocidad (64 kbps)
• El incremento de la fiabilidad en la transmisión y en los
servicios de conmutación elimina la posibilidad de control de
flujo y de errores en cada enlace
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Servicios WAN y MAN
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Servicios WAN y MAN
• Dado el contínuo crecimiento del número y
velocidad de las Redes LANs:
—Aumenta la demanda de Redes WAN y MAN
—Las nuevas redes mejoram las prestaciones de la
precursora tecnología de conmutación de paquetes
X.25 con 64 kbps
—Hay varias tecnologías disponibles
• Frame relay
• ATM
• MPLS
• WAE
—También se recurre a Internet como infraestructura
WAN primaria o secundaria
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Razones para las WWAN y WMAN
Wireless WAN y MAN
• Las comunicaciones wireless son vistas como una
parte escencial de una infraestructura de red
cuando:
—Se necesitan comunicaciones móviles
—La comunicación debe tener lugar en un lugar hostil o
terreno dificil que hace imposible las comunicaciones
cableadas
—Un sistema de comunicaciones debe desplegarse
rápidamente
—Las facilidades de comunicaciones deben instalarse con
un bajo costo inicial
—La misma información debe difundirse a varios lugares
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Desventajas de las Redes
Wireless
• Opera en un ambiente menos controlado, siendo
más suceptible a las interferencias, pérdida de
señal, ruido y escuchas
• Generalmente, las facilidades wireless tienen más
baja velocidad que las cableadas
• Las frecuencias pueden ser más fácilmente
reusadas con medios guiados que con medios
wireless
• Hay varias tecnologías disponibles: Telefonía
Móvil, Sistemas Wireless de 3° y 4° Generación,
Comunicaciones Satelitales, Comunicaciones de
microondas terrestres, entre otras. 39
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Wide Area Networking (WAN)
Alternativas
• Cuando se consideran las estrategias WAN deben
analizarse dos tendencias distintas:
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• La necesidad de disponer de una arquitectura
de procesamiento distribuido para dar soporte
a las aplicaciones y a los requerimientos de
comunicaciones empresariales
2
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• Las tecnologías WAN y los servicios disponibles
para satisfacer esas necesidades
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Communications Services
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Precios Alternativas WAN
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Acceso a Redes Integradas con
Canales Dedicados
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Acceso a Redes Integradas con
WAN Conmutadas Públicas
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