redes de comunicaciones 1

1. Docente:
Unidad:
Redes y Comunicaciones de Datos I
Redes de computadoras e
Internet
Pedro Alonso Mantilla SIlva

2. Logro
Importancia
Al finalizar la unidad, el estudiante describe los modelos OSI y
TCP/IP utilizados en el diseño de redes.
La presente unidad es importante por que nos hará comprender
la forma como viajan los datos hacia internet y la influencia de
los procesos y conexiones en dicho viaje.

3. Contenido general
• Introducción: Redes e Internet
• Retardos, pérdidas y tasa de transferencia
• Modelos de referencia OSI y TCP/IP

4. Exploración de la red
• Las redes en la actualidad
• Redes y sus componentes
• Tipos de redes
• El cambiante entorno de red

5. Las redes en la actualidad
INTERNET

6. Las redes en la actualidad

7. Las redes en la actualidad

8. Exploración de la red
• Las redes en la actualidad
• Redes y sus componentes
• Tipos de redes
• El cambiante entorno de red

9. Red de datos
• Es un conjunto dispositivos interconectados entre sí, con la
finalidad de compartir información, recursos y ofrecer
servicios.

10. Componentes de la red
Dispositivos
• Finales
• Intermedios
Medios
• Cableados
• Wireless
Servicios
• Software
• Procesos

11. Representaciones de red

12. Importante
• Tarjeta de interfaz de red (NIC): proporciona la conexión
física a la red.
• Puerto físico: un conector en un dispositivo de red donde se
conectan los medios.
• Interfaz: puertos especializados en un dispositivo de red, los
puertos de un router se conocen como interfaces de red.

13. Modelos de redes
PEER TO PEER
(Par a par)
CLIENT – SERVER
(Cliente – Servidor)

14. Topologías
FÍSICA
¿Cómo se
encuentran
conectados?
LÓGICA
¿Cómo
acceden a los
medios?

15. Exploración de la red
• Las redes en la actualidad
• Redes y sus componentes
• Tipos de redes
• El cambiante entorno de red

16. Tipos de redes
• Las infraestructuras de red pueden variar en
gran medida en términos de:
El tamaño del área que abarcan.
La cantidad de usuarios conectados.
La cantidad y los tipos de servicios
disponibles.
El área de responsabilidad

17. Tipos de redes: LAN - WAN
LAN
Pequeña empresa
LAN
Hogar
LAN
Mediana empresa
LAN
Colegio
WAN
Internet
ISP, Telco
Otros tipos: MAN, PAN, SAN

18. Internet
• Internet es una colección global de redes interconectadas
(internetworks o internet para abreviar)
El término internet (con una “i” minúscula) se usa para describir varias
redes interconectadas.
Cuando se hace referencia al sistema mundial de redes de computadoras
interconectadas o la World Wide Web, en usado el término Internet
(con “I” mayúscula).

19. Intranet y Extranet
INTERNET
El mundo
INTRANET
Compañía únicamente
EXTRANET
Proveedores,clientes,
colaboradores
EXTRANET: Es una
intranet parcialmente
accesible para los
foráneos autorizados
INTRANET: Una red
interna que se limita en
alcance a una sola
organización o entidad

20. Conexión a Internet
ADSL
DATOS
MOVILES
SATELITE
CABLE
DOCSIS
DIAL-UP

21. Algunos proveedores locales

22. Exploración de la red
• Las redes en la actualidad
• Redes y sus componentes
• Tipos de redes
• El cambiante entorno de red

23. Nuevas tendencias
• Bring Your Own Device (BYOD)
• Colaboración en línea
• Video
• Cloud computing
• IoE

24. Protocolos y Estándares de Red
• Reglas de comunicación
• Protocolos

25. Establecimiento de las reglas
Conjunto de reglas y normas que permiten que dos o más
entidades de un sistema de comunicación se comuniquen entre
ellos para transmitir información.

26. Establecimiento de las reglas
• Los protocolos deben dar cuenta de los siguientes requisitos:
 Un emisor y un receptor identificados
 Idioma y gramática común
 Velocidad y momento de entrega
 Requisitos de confirmación o acuse de recibo

27. Codificación
• La codificación es el proceso mediante el cual la información
se convierte en otra forma aceptable para la transmisión. La
decodificación revierte este proceso para interpretar la idea.

28. Formato y encapsulamiento
• Cuando se envía un mensaje desde el origen hacia el destino,
se debe utilizar un formato o estructura específicos.
• Los formatos de los mensajes dependen del tipo de mensaje
y el canal que se utilice para entregar el mensaje.

29. Tamaño del mensaje
• Las restricciones de tamaño de las tramas requieren que el
host de origen divida un mensaje largo en fragmentos
individuales que cumplan los requisitos de tamaño mínimo y
máximo.

30. Sincronización del mensaje
• Estas son las reglas de la participación para la sincronización
del mensaje.
 Método de acceso
 Control de flujo
 Tiempo de espera para la respuesta

31. Opciones de entrega del mensaje
Unicast oUnidifusión
Uno envía y uno recibe
Broadcast o Difusión
Uno envía y todos reciben
Multicast o Multidifusión
Uno envía y un grupo recibe

32. Retardos, pérdidas y tasa de transferencia
• Retardos
• Pérdidas
• Rendimiento

33. ¿Cómo ocurre la pérdida y el retraso?
A
B
Paquetes en cola en buffer del router
 Paquetes entrantes exceden la capacidad de salida del enlace
 Paquetes en cola esperan turno
paquete en transmision (retraso)
paquete en cola (retraso)
buffers libres (disponibles): paquetes arribando se
caen (pierden) si no existen buffers libres

34. Tipos de retardos
dproc: procesamiento nodal
 Comprueba errores de bits
 Determina el enlace de salida
 Típicamente < msec
propagación
procesamiento
nodal en cola
dnodal = dproc + dcola + dtrans + dprop
transmisión
A
B
dcola: retardo en cola
 tiempo de espera en el enlace de salida
para la transmisión
 depende del nivel de congestión del
router

35. Tipos de retardos
dtrans: retardo de transmisión
 L: longitud del paquete (bits)
 R: ancho de banda del enlace (bps)
 dtrans = L/R
propagación
procesamiento
nodal en cola
dnodal = dproc + dcola + dtrans + dprop
transmisión
A
B
dprop: retardo de propagación
 d: longitud del enlace físico
 s: velocidad de propagación (~ 2x108 m/s)
 dprop = d/sdtrans y dprop
muy diferentes

36. Retardo “real” de Internet
 ¿A qué se parecen las demoras y pérdidas "reales" de Internet?
 Traceroute: proporciona una medición de demora desde la fuente al
enrutador a lo largo de la ruta de Internet de extremo a extremo hacia el
destino.
 Envía tres paquetes que llegarán al router en la ruta hacia su destino
 El router devuelve los paquetes al remitente
 intervalo de tiempo del remitente entre la transmisión y la respuesta.
3 sondeos
3 sondeos
3 sondeos

37. Ejemplo
3 medidas de retardo de mi PC al router interno
Enlace transoceánico

38. Pérdida de paquetes
 La cola (buffer) tiene capacidad finita
 Paquete que llega a cola completa se cae (se pierde)
 El paquete perdido debe ser retransmitido por el nodo
anterior.
A
B
Paquete en transmisión
Paquete arribando a un buffer lleno,
se pierde
buffer
(area de espera)

39. Rendimiento
Rendimiento: velocidad (bits / unidad de tiempo) a la que se transfieren los bits
entre el emisor / receptor
• Instantáneo: tasa en un punto determinado en el tiempo
• Promedio: tasa durante un período de tiempo más largo
server, con archivo
de F bits para
envíar a cliente
capacidad de enlace
Rs bps
capacidad de enlace
Rc bps
server envía bits
(fluido) a la tubería
tubería que transporta
fluido a una tasa de:
Rs bps
tubería que transporta
fluido a una tasa de:
RC bps

40. Rendimiento
 Rs < Rc ¿Cuál es el rendimiento final promedio?
Rs bps Rc bps
 Rs > Rc ¿Cuál es el rendimiento final promedio?
Enlace en la ruta de extremo final que restringe el rendimiento final
Cuello de botella
Rs bps Rc bps

41. Rendimiento: Escenario de Internet
10 conecciones (fairly) comparten
backbone formándose un cuello de
botella de los enlaces R bps
Rs
Rs
Rs
Rc
Rc
Rc
R
• Rendimiento por conexión de
extremo a extermo:
min(Rc,Rs,R/10)
• En la práctica: Rc o Rs a menudo
es un cuello de botella

42. Modelos OSI y TCP
• Modelo OSI
• Modelo TCP/IP

43. Modelos OSI y TCP
• Modelo OSI
• Modelo TCP/IP

44. Modelo OSI
• Open System Interconnection (ISO/IEC 7498-1), conocido
como “modelo OSI”.
• Modelo de referencia para la arquitectura en capas de los
protocolos de red, creado en el año 1980 por la Organización
Internacional de Normalización (ISO).

45. Modelo OSI
Capa de Aplicación
Servicios de red a aplicaciones
Capa de Presentación
Representación de los datos
Capa de Sesión
Comunicación entre
los dispositivos de la red
Capa de Transporte
Conexión extremo a extremo y
confiabilidad de los datos
Capa de Red
Determinación de ruta
(Direccionamiento lógico)
Capa de Enlace de Datos
Direccionamiento físico (MAC y LLC)
Capa Física
Señal y transmisiónbinaria
Software
(Lógico)
Hardware
(Físico)
7
6
5
4
3
2
1

46. Encapsulamiento OSI
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
1
Transporte
Aplicación
Presentación
Sesión
Red
Enlace de datos
Física
H
3
H
4
H
5
H
6
H
7
Datos
1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1
H
2
H
3
H
4
H
5
H
6
H
7
Datos F2
H
4
H
5
H
6
H
7
Datos
H
5
H
6
H
7
Datos
H
6
H
7
Datos
H
7
Datos
Datos

47. Familias de protocolos
• TCP/IP
• Unix/HP/Sun
• Novell
• DECnet
• SAN
• IBM
• ISO
• VoIP
• VPN/Security
• AppleTalk
TCP/IP

48. Suites de protocolos y estándares
de la industria
TCP/IP
HTTP
FTP
DHCP
TCP
UDP
IPv/
IPv/
ICMP
ISO
ACSE
TRSE
SESE
TP/
TP/
TP/
CONP/ CMNS
CLNP/CLNS
Apple Talk
AFP
ATP
AEP
NBP
AARP
Novel
Net ware
NDS
SPX
IPX
ETHERNET / PPP / FRAME RELAY / ATM / WLAN
SUITE O FAMILIA
NIVEL 4
NIVEL 3
NIVEL 2
NIVEL 1

49. Modelos OSI y TCP
• Modelo OSI
• Modelo TCP/IP

50. Capa de Aplicación
Servicios de red a aplicaciones
Representación de los datos
Comunicación entre los dispositivos de
la red
Capa de Transporte
Conexión extremo a extremoy
confiabilidad de los datos
Capa de Internet
Determinación de ruta e IP
(Direccionamiento lógico)
Capa de Acceso a Red
Direccionamiento físico (MAC y LLC)
Señal y transmisión binaria
Modelo OSI Modelo TCP/IP
Capa de Aplicación
Servicios de red a aplicaciones
Capa de Presentación
Representación de los datos
Capa de Sesión
Comunicación entre
los dispositivos de la red
Capa de Transporte
Conexión extremo a extremoy
confiabilidad de los datos
Capa de Red
Determinación de ruta
(Direccionamiento lógico)
Capa de Enlace de Datos
Direccionamiento físico (MAC y LLC)
Capa Física
Señal y transmisiónbinaria
7
6
5
4
3
2
1

51. Suite de protocolos TCP/IP
Capa de Aplicación
Capa de Transporte
Capa de Internet
Capa de Acceso a Red
Direccionamiento físico (MAC y LLC)
 Sistema de Nombres de Dominio: DNS
 Configuración Dinámica de Host: DHCP
 Correo electrónico: SMTP, POP, IMAP
 Transferencia de Archivos: FTP, TFTP
 Comunicación Web: HTTP, HTTPS
 Protocolo de control de Transferencia: TCP
 Protocolo de datagrama del usuario: UDP
 Protocolo de Internet: IP
 Traducción de Direcciones de Red: NAT
 Compatibilidad con IP: ICMP
 Protocolos de Enrutamiento: RIP, OSPF, EIGRP
 Protocolo de Resolución de Direcciones: ARP
 Protocolo de Punto a Punto: PPP
 Protocolo Ethernet

52. Encapsulamiento TCP/IP
Transporte Segmento
Aplicación
Red Paquete
Enlace
de datos
Trama
Física Bits
IP
T
C
P
S
M
T
P
Data
1 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 1 1
E
T
H
IP
T
C
P
S
M
T
P
Data
C
R
C
SMTP Datos
Cor r eo
Ele tr /
o
SMTP Data SMTP Data SMTP Data
T
C
P
S
M
T
P
Data

53. Comunicación con un dispositivo
en la misma red

54. Comunicación con un dispositivo
de una red remota

55. Conclusiones
• Los componentes de una red son: Dispositivos, medios y
procesos o servicios.
• Tipos de redes: LAN y WAN.
• Internet es una forma de WAN ya que interconecta a
millones de LANs.
• Las tecnologías en redes se encuentran en permanente
evolución: cloud, BYOD, IoT
• Modelos de referencia OSI y TCP/IP y se conceptualizan en
capas.
• Dos equipos se comunican porque utilizan los mismos
protocolos en la misma capa.
• El proceso de encapsulamiento se produce en el emisor y el
de desencapsulamiento en el receptor.

56. Gracias
Docente: Pedro Mantilla Silva