PDF de programación - Redes tema8 sistemas

La fuente original de gran parte de las imágenes presentadas en esta lección son cortesía
del texto docente “Redes y Transmisión de Datos” P. Gil, J. Pomares, F. Candelas. Servicio
de Publicaciones Universidad de Alicante.

Redes (9359). Curso 2010-11

Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001)

Pablo Gil Vázquez ([email protected])

Grupo de Innovación Educativa en Automática

© 2010 GITE – IEA

Redes (9359). Curso 2010-11

Ingeniería Técnica en Informática de Sistemas (plan 2001)

BLOQUE I: INTRODUCCIÓN.

Tema 1: Introducción a las redes de computadores.

BLOQUE II. NIVEL FÍSICO.

Tema 2: Transmisión de señales.
Tema 3: Codificación de la información.
Tema 4: Medios de transmisión.

BLOQUE III. NIVEL DE ENLACE.

Tema 5: Diseño del nivel de enlace y control de errores.
Tema 6: Control de flujo en el nivel de enlace.
Tema 7: Protocolos estandarizados del nivel de enlace.

BLOQUE IV. NIVEL DE RED.

Tema 8: Diseño del nivel de red.
Tema 9: Encaminamiento y control de congestión del nivel de red.

Pablo Gil Vázquez ([email protected])

Grupo de Innovación Educativa en Automática

© 2010 GITE – IEA

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Contenidos

1. Introducción

2. Servicios de la capa de red

2.1. Servicio no orientado a conexión

2.2. Servicio orientado a conexión

3. Métodos de conmutación

3.1 Conmutación de circuitos

3.2 Conmutación de paquetes

4. Algoritmos de encaminamiento

4.1. Encaminamiento estático o fijo

4.2. Inundaciones

4.3. Encaminamiento adaptativo o dinámico

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Introducción

 El Objetivo del nivel de red es realizar el encaminamiento de

las estructuras de datos de ese nivel.

 El encaminamiento (conmutación) se realiza generalmente en redes

WAN (área extensa)

 Son múltiples redes LAN unidas por punto a punto con topologías en estrella,

árbol o irregulares.

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Introducción

 El encaminamiento debe calcular el mejor camino para ir

desde un nodo origen a un nodo destino, en función de:

 Menor número de saltos entre origen y destino.

 Menor congestión.

 Menor coste, etc...

 Los nodos que realizan exclusivamente la conmutación tienen

implementadas funcionalidades sólo hasta el nivel de red.

Red

Privada o

Pública

Router

Router

Origen Destino

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Encaminador Encaminador

VIII. Diseño del Nivel de Red

Contenidos

1. Introducción

2. Servicios de la capa de red

2.1. Servicio no orientado a conexión

2.2. Servicio orientado a conexión

3. Métodos de conmutación

3.1 Conmutación de circuitos

3.2 Conmutación de paquetes

4. Algoritmos de encaminamiento

4.1. Encaminamiento estático o fijo

4.2. Inundaciones

4.3. Encaminamiento adaptativo o dinámico

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Servicios de la capa de red

 Los servicios de red proporcionados a la capa superior deben

ser capaces de aislar a la capa de transporte de:

 Tareas de direccionamiento e identificación:

 A nivel de red se trabajará con un mismo esquema de direccionamiento.

 Diferentes esquemas de red:

 La tecnología de red puede ser diferente y esto no afectará al nivel de

transporte (Independiente del tipo y número de redes conectadas)

 Coste en la conexión:

 Número de encaminadores necesarios de origen a destino, congestión,...

 Estos servicios pueden ser:

 No orientados a conexión.

 Complejidad de la comunicación recae en nodos intermedios.

 Orientados a conexión.

 Complejidad de la comunicación recae en los DTEs de los extremos.

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Servicios de la capa de red

 Servicio no orientado a conexión.

 Es el servicio más básico.

 La actual Internet es un ejemplo de este servicio.

 La capa de red sólo se encarga de enviar y recibir estructuras de

datos individuales (paquetes):

 Cada uno circulará por la red de forma independiente, pudiendo llegar

desordenados al destino. (Ordena el equipo destino).

 Algunos paquetes pueden perderse.

 La capa de transporte debe encargarse de todo el control de datos (flujo y

errores) que no realiza la capa de red.

 ¿Quién defiende este servicio?

 Rapidez frente fiabilidad.

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Servicios de la capa de red

 Servicio orientado a conexión.

 Es un servicio más fiable que el anterior. Se caracteriza por:

1. Antes de enviar datos, dos entidades de la capa de red (una en el emisor y

otra en el receptor) establecen una conexión.

2. Una vez establecida, se negocia el coste y calidad de servicio.

3. Se transmiten datos de forma secuencial.

4. Se realiza un control de flujo en la capa de red para evitar saturación.

5. Una vez enviados los datos se libera la conexión y todos los recursos que ésta

hubiera empleado.

 ¿Quién defiende este servicio?

 Protocolos de control en red.

 Aplicaciones que exigen alta fiabilidad.

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Contenidos

1. Introducción

2. Servicios de la capa de red

2.1. Servicio no orientado a conexión

2.2. Servicio orientado a conexión

3. Métodos de conmutación

3.1 Conmutación de circuitos

3.2 Conmutación de paquetes

4. Algoritmos de encaminamiento

4.1. Encaminamiento estático o fijo

4.2. Inundaciones

4.3. Encaminamiento adaptativo o dinámico

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Métodos de Conmutación

 El encaminamiento o conmutación puede implementarse con

dos técnicas diferenciadas:

 Conmutación de circuitos (Servicio orientado a conexión).

 Conmutación de paquetes.

 Conmutación de circuitos (I):

 Se crea una conexión física directa entre dos dispositivos, estableciéndose un

circuito dedicado entre las estaciones para la comunicación.

 Tres fases en la comunicación:

 Establecimiento del circuito (Introduce retardos).

 Transferencia de datos.

 Desconexión del circuito.

 Se emplea un camino fijo origen-destino que son establecidos tras la

conexión.

 Generalmente, nodos intermedios no realizan comprobación de errores.

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Métodos de Conmutación

 Conmutación de circuitos (II):

 La capacidad del canal se dedica a la conexión mientras ésta dura, incluso si

no se transfieren datos.

 Una vez conectado el circuito a la red, la transferencia es transparente para

los usuarios.

 Desarrollada para el tráfico de voz o cualquier transferencia continua con flujo

de información: red telefónica pública (RTB).

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Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de datos”. P. Gil y otros. Servicio de Publicaciones Universidad de Alicante.

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Métodos de Conmutación

 Conmutación de paquetes (I):

 La conmutación de paquetes está diseñada para el tráfico no continuo de

información: datos frente a voz.

 Es más flexible que la conmutación de circuitos.

 Los datos se transmiten en unidades discretas de longitud variable: paquete.

 Las transmisiones normalmente constan de varios paquetes.

 Cada paquete no sólo transmite datos, sino información de control.

 Los nodos intermedios realizan comprobaciones de error.

 La conmutación de paquetes puede realizarse mediante:

 Circuitos virtuales.

 Datagramas.

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Métodos de Conmutación

 Conmutación de paquetes (II):

 Circuitos virtuales:

 Es la conmutación presente en los servicios orientados a conexión basados

en paquetes.

 Se mantiene la relación que existe entre todos los paquetes que pertenecen a

un mismo mensaje.

 Al comienzo del envío de datos se elige la ruta por la que circularán todos los

paquetes del mensaje (Establece un camino fijo pero no exclusivo).

 En el encaminamiento, se consulta la ruta de salida del paquete en función del

identificador del circuito virtual.

 Si hay un fallo en un encaminador del camino se pierde todo el circuito (todos

los paquetes de la comunicación).

 Los circuitos virtuales pueden ser:

 Permanentes (entre un emisor y un receptor será siempre el mismo).

 Conmutados (pueden variar).

VIII. Diseño del Nivel de Red

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Métodos de Conmutación

 Conmutación de paquetes (III):

 Circuitos virtuales:

Imagen cortesía de “Redes y Transmisión de datos”. P. Gil y otros. Servicio de Publicaciones Universidad de A