Presentacion Redes

Redes de Datos

Redes Corporativas

Ing. José Joskowicz

Redes Corporativas 2007 © Ing. José Joskowicz 1

Introducción

Redes de Datos


Objetivos de las redes de Datos

Compartir recursos, equipos, información
y programas que se encuentren
dispersos
Brindar confiabilidad en la información
Transmitir información entre usuarios
distantes de manera rápida, segura y
económica
Obtener una buena relación
costo/beneficio


Topologías de las redes de
datos

Redes de Difusión
Se comparte el mismo medio de transmisión
entre todos los integrantes de la red
Cada mensaje (típicamente llamado
“paquete”) emitido por una máquina es
recibido por todas las otras máquinas de la
misma red
Ejemplo: Ethernet
Redes Punto a Punto
Existen muchas conexiones entre pares
individuales de máquinas
Ejemplo: Modems


Clasificación de las redes de
datos

Según el alcance o tamaño:
LAN
Local Area Networks (Redes de área local)
MAN
Metropolitan Area Networks (Redes de área
metropolitana
WAN
Wide Area Networks (Redes de área extendida)
PAN
Personal Area Networks (Redes de área personal)


Redes de área local (LAN)

Tamaño limitado
Dentro de edificios, oficinas o campus
Peor caso de tiempo de transmisión acotado
Administración simplificada
Transmisión por difusión
Velocidades de 10, 100 Mbps y 1 GBps
Demoras muy bajas (decenas de
microsegundos)
Baja tasa de errores
Topologías propias
bus (IEEE 802.3 ethernet)
anillo (IEEE 802.5 token ring)

Redes de área extendida (WAN)

Interconectan máquinas a grandes
distancias.
Generalmente interconectan LANs
Gran variedad de tecnologías
En general utilizan enlaces punto a
punto
La topología puede ser estrella, anillo,
mallas, o árboles.


Redes de área personal (PAN)

De alcance muy limitado (unos pocos
metros)
Usadas para interconectar dispositivos
personales de manera inalámbrica
(PCs, laptops, celulares, PDAs,
impresoras, etc.)
De velocidad media (algunos Mb/s)
Están teniendo creciente desarrollo en
los últimos años


Modelo de capas

Modelo de capas para el
diseño y análisis
Para reducir la complejidad del
diseño, la mayoría de las redes están
organizadas en “niveles” o “capas”.
Cada capa realiza un conjunto bien
definido de funciones que ofrece como
servicios a las capas superiores

Entidades
elementos activos en las capas
las entidades de la capa N
implementan los servicios de esa capa
que son usados por las entidades de la
capa N+1

Modelo de capas

Parejas de entidades
entidades de capas iguales en
máquinas diferentes
Protocolos horizontales
las parejas de entidades se
comunican por protocolos de la capa
Transferencia vertical de la
información
el flujo real de información
transcurre verticalmente
por debajo de la capa 1 está el
medio físico


Modelos de referencia
OSI y TCP/IP

Redes de Datos


Modelo de Referencia OSI

El modelo de referencia OSI (Open
Systems Interconnection, Interconexión
de Sistemas Abiertos) es un modelo de
siete capas desarrollado por la
Organización Internacional de Normas
(ISO).
Muchas arquitecturas basadas en capas
partieron del modelo de referencia OSI y
a partir de éste se generaron muchas
otras arquitecturas (como TCP/ IP por
ejemplo).


Modelo de Referencia OSI
Comunicación entre
Capas Adyacentes

Aplicación
Aplicación
Comunicación entre
Presentación
Capas Paralelas
Presentación
Sesión
Sesión
Transporte
Transporte
Red
Red
Enlace
Enlace
Física
Física

Medio Físico (Transmisión de la Información) José Joskowicz
Redes Corporativas 2007 © Ing. 13

Modelo TCP/IP

Modelo ISO-OSI Modelo TCP/IP

Aplicación
Aplicación

Presentación No están
presentes
Sesión
Transporte
Transporte
Red
Red
Enlace
Enlace
Física
Física


Modelo de capas
Capa física (Capa 1)

Se encarga del transporte de los bits de
un extremo al otro del medio de
comunicación.
Debe asegurarse de que cuando un extremo
envía un “0” el extremo distante reciba
efectivamente un “0”. Aplicación
Se especifican cosas tales como: Presentación
Sesión
Medio de transmisión
Transporte
Voltajes o potencias
Red
Codificación
Enlace
Física

Modelo de capas
Capa de enlace (Capa 2)

Se encarga de brindar una comunicación
“adecuada” entre los dos extremos de un
canal de comunicación.
Principales funciones
Armado y separación en tramas
Detección de errores
Aplicación
Control de flujo
Presentación
Adecuación para acceso al medio
Sesión
Subcapa de control de enlace
Transporte
Subcapa de acceso al medio (MAC
Médium Access Control) Red
Enlace
Física

Modelo de capas
Capa de red (Capa 3)
Se encarga de que la información llegue a
destino
Para esto puede ser necesario pasar por varias
máquinas intermedias. Es de hacer notar la diferencia
con la capa de enlace, cuya función se limita a
transportar en forma segura tramas de un punto a otro
de un canal de transmisión.
Se clasifican en:
Aplicación
Orientadas a conexión
Presentación
la capa de red establece “circuitos virtuales”
en el proceso de conexión Sesión
No orientadas a conexión Transporte
Los paquetes enviados se llaman normalmente
Red
“datagramas”
Enlace
Física

Modelo de capas
Capa de transporte (Capa 4)
Su función principal es proporcionar un transporte de
datos confiable y económico de la máquina de origen
a la máquina de destino, independientemente de la
red o redes físicas en uso.
Es la primera capa en la que los corresponsales son
directamente los extremos
Debe corregir o disimular las limitaciones,
defectos y problemas de la capa de red. Aplicación
Se clasifican en: Presentación
Sesión
Orientadas a conexión (TCP)
Proporciona flujos de información seguros y Transporte
confiables
Red
No orientadas a conexión (UDP)
Enlace
muy sencillo (básicamente el paquete más un
encabezado), y no seguro Física

Modelo de capas
Capa de aplicación (Capa 5 o 7)

Es dónde se encuentran las aplicaciones de los
usuarios.
Las capas por debajo de la de aplicación
existen únicamente para brindar un transporte
confiable a las aplicaciones residentes en la
capa de aplicación.
En la capa de aplicación se Aplicación
implementan los temas de Presentación
seguridad, presentación de la Sesión
información, y cualquier aplicación útil Transporte
para los usuarios (correo electrónico, Red
world wide web, etc.) Enlace
Física

Redes LAN

Redes de Datos


Ethernet – IEEE 802.3

El estándar original fue el protocolo de facto
Ethernet desarrollado por Xerox
Luego el IEEE estandarizó algo muy similar:
IEEE 802.3, parte del conjunto de normas IEEE
802
El medio es un bus.
Se transmite de 10 Mb/s a 10 Gb/s, half-duplex
(por ser un bus) o full-duplex (en medios punto
a punto).


Recomendaciones IEEE 802.3

Recomendación Año Descripción
802.3a 1985 10Base2 (thin Ethernet)
802.3c 1986 10 Mb/s repeater specifications (clause 9)
802.3d 1987 FOIRL (fiber link)
802.3i 1990 10Base-T (twisted pair)
802.3j 1993 10Base-F (fiber optic)
802.3u 1995 100Base-T (Fast Ethernet and autonegotiation)
802.3x 1997 Full-duplex
802.3z 1998 1000Base-X (Gigabit Ethernet sobre fibra óptica)
802.3ab 1999 1000Base-T (Gigabit Ethernet sobre par trenzado)
802.3ac 1998 VLAN tag (frame size extension to 1522 bytes)
802.3ad 2000 Parallel links (link aggregation)
802.3ae 2002 10 Gigabit Ethernet
802.3af 2003 PoE (Power over Ethernet)
802.3ak 2004 10GBase-CX4 (Ethernet a 10 Gbit/s sobre cable bi-axial)
802.3an 2006 10GBase-T (10 Gigabit Ethernet sobre par trenzado)

IEEE 802.3 – Acceso al medio

Cuando una estación requiere transmitir,
“escucha” para asegurarse que nadie esté
transmitiendo. Si nadie lo está, transmite.
Puede suceder que dos estaciones transmitan a
la vez, se produce lo que se denomina
“colisión”. Las tramas se pierden y hay que
retransmitir.
Mecanismo de retransmisión: cada estación
elige al azar entre retransmitir enseguida o
esperar 512 µs. Si vuelven a colisionar eligen
entre 0, 512, 1024 o 2048 µs, y así
sucesivamente.
Resulta en una baja eficiencia del canal.


Medio Físico en Ethernet

Cable Coaxial Grueso (quot;Thick wirequot; o quot;Thick
Ethernetquot;) (10Base5)
Cable Coaxial Fino (quot;Thin wirequot; o quot;Thin
Ethernetquot;) (10Base2)
Par Trenzado Sin Malla (quot;Unshielded Twisted
Pairquot; o quot;UTPquot;) para redes 10Base-T, 100Base-T,
1000Base-T, 10GBase-T
Fibra Optica para redes 10/100/1000 Base-FL o
para redes de Vínculos Inter-repetidores de
Fibra Optica (quot;Fiber-Optic Inter-repeater Linkquot; o
quot;FOIRLquot;).


Ethernet con cable Coaxial

Cable coaxial grueso (10Base-5): El cable pasa
de estación a estación. Permite tramos de hasta
500 metros entre repetidores.
Cable coaxial fino (10Base-2): El cable pasa de
estación a estación. Permite tramos de hasta 185
metros entre repetidores.


Ethernet con par trenzado

Par trenzado (10/100/1000/10GBase-T): Se usa
en arquitecturas tipo estrella. Largo máximo de
cada tramo 100m

Hub

UTP


Reglas de acceso al medio

Cada máquina Ethernet opera en forma
independiente del resto de las máquinas de la
red. No se dispone de controladores centrales.
Cada máquina en la red está conectada al
mismo medio de transmisión compartido.
Las señales Ethernet que genera cada máquina
son transmitidas en forma serial, un bit a
continuación de otro, sobre el medio físico
compartido.
Para enviar datos, las máquinas tratan de
asegurarse que el medio físico esté “libre” (es
decir, que ninguna otra máquina está
transmitiendo bits).


Reglas de acceso al medio

Cada máquina “escucha” el medio físico, y
cuando entiende que está libre, transmite los
datos en la forma de una “trama Ethernet”.
Luego de la transmisión de cada trama, todas
las máquinas de la red compiten nuevamente
por el medio para el envío de nuevas tramas.
Las reglas de acceso al medio físico están
determinadas por una sub-capa de control de
acceso al medio, llamada MAC (Medium
access control).
El mecanismo de control de acceso al medio
está basado en un sistema denominado
CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access
with Collition Detection).

Colisiones

Es posible que dos máquinas en localizaciones
físicas distantes traten de enviar datos al mismo
tiempo.
Cuando ambas máquinas intentan transmitir un
paquete a la red al mismo tiempo se produce
una colisión.

Tra
ma
Eth
ern et
Ethern
e t Trama
Colisión


IEEE 802.3 – Largos mínimos y
distancias máximas
La trama tiene un largo mínimo de 64 bytes y el dominio
de colisión un diámetro menor a aproximadamente 2500m
para asegurar que se detecten las colisiones.


Trama Ethernet
SFD

Preámbulo Dir Dir L Datos / Relleno FCS
Origen Destino

7 1 6 6 2 46 – 1500 4

Preámbulo
7 bytes, que contienen los bits “10101010”
como un patrón fijo
Genera una onda cuadrada de 10 Mhz
durante 5.6 µs (para 10 Mb/s), lo que
permite sincronizar los relojes de las
máquinas receptoras con el reloj de la
máquina que origina la trama


Trama Ethernet
SFD

Origen Destino

7 1 6 6 2 46 – 1500 4

SFD
Luego del preámbulo se transmite el byte
“10101011”, indicando el comienzo efectivo
de la trama.


Trama Ethernet
SFD

Origen Destino

7 1 6 6 2 46 – 1500 4

Direcciones de Origen y Destino
Las direcciones Ethernet consisten en 6 bytes, los
primeros 3 correspondientes al fabricante del
controlador Ethernet (excluyendo los 2 primeros bits,
que están reservados), y los últimos 3 al número de
dispositivo fabricado
Con 46 bits, hay aproximadamente 7 x1013 direcciones
Ethernet posibles
La dirección consistente en todos los bits en 1 es
reservada para “difusión” (broadcast). Una trama
que contiene todos los bits en 1 en la dirección de
destino es recepcionada por todas las máquinas de la
red

Trama Ethernet
SFD

Origen Destino

7 1 6 6 2 46 – 1500 4

Longitud de datos
Indica la longitud del campo de datos, desde
0 a 1.500.
Dado que las tramas Ethernet deben tener
como mínimo 64 bytes, si los datos a
transmitir son menos de 46 bytes, se
completan con “relleno”.


Trama Ethernet
SFD

Origen Destino

7 1 6 6 2 46 – 1500 4

Datos
Contiene los datos de “información real”, que
debe ser transmitida a las capas superiores
en la máquina de destino
Debe tener una longitud mínima de 46 bytes,
y puede llegar hasta 1.500 bytes


Trama Ethernet
SFD

Origen Destino

7 1 6 6 2 46 – 1500 4

FCS (Frame Check Sequence)
“Suma de comprobación”, utilizada por el
receptor para validar la ausencia de errores
en la trama recibida


Hubs

Son repetidores. Trabajan a nivel de la capa
física regenerando la señal que reciben por un
puerto y transmitiéndola por los demás
Son una extensión transparente del bus
Ethernet

Repetidor

Segmento 1 Segmento 2

Hubs

Las redes UTP son siempre en estrella, por lo
que es siempre necesario un concentrador que
a su vez realice las funciones de repetidor. Este
equipo se conoce habitualmente como “Hub”

Hub

UTP


Hubs

La función principal del Hub es la de repetir la
señal que ingresa por cada una de sus
“puertas” hacia todas las otras “puertas”,
realizando por tanto la “difusión” que requiere
Ethernet (y que se daba naturalmente en las
topologías de bus sobre cables coaxiales).
los Hubs también monitorizan el estado de los
enlaces de las conexiones a sus puertas, para
verificar que la red funciona correctamente
1

1
1

1
HUB HUB
1
1
1


Switches

Trabajan a nivel de capa 2. Reciben la
trama, y (generalmente) luego la
transmiten por el puerto que
corresponde.
Cuando una estación envía una trama el
switch “aprende” la ubicación de dicha
estación y tramas dirigidas a ella serán
enviadas solo por ese puerto, lo que
mejora mucho el desempeño de la red.
Pero los broadcasts siguen enviándose a
todos los puertos.


Comparación entre
Hubs y Switches
1

1

1’
1

1
HUB HUB HUB

1
1
1
1’

2
1’

1’

Colisión
HUB HUB
1’

3
1’
1’


Comparación entre
Hubs y Switches
1

1

1’
1

1
SWITCH SWITCH SWITCH

1
1
1

3
2
2
1’

SWITCH
SWITCH SWITCH
3


Spanning Tree
2

Máquina 1 1 LAN 1

2
Switch A
2 2
LAN 2
1
1

Switch B Switch C
LAN 3
1
2 2 2
Máquina 2


Spanning Tree

Si existen bucles en la interconexión de
switches, una trama puede quedar “atrapada”
eternamente en un bucle, degradando
completamente la performance de la red, o
pueden descartarse tramas, imposibilitando la
comunicación.
Para evitar esta situación, se ha desarrollado un
algoritmo conocido como “Spanning Tree”, que
se ha estandarizado en la Recomendación
IEEE 802.1d
La idea es bloquear los enlaces que cierran los
bucles, dejando a la red siempre con una
topología del tipo “árbol”


VLANs

Las “VLANs” (Virtual LANs, o redes
LAN virtuales) permiten utilizar los
mismos medios físicos para formar
varias redes independientes, a nivel de la
capa 2
Estandarizadas en la norma IEEE 802.1q
Si la separación está bien hecha brinda
seguridad y mejora el desempeño al
limitar los broadcasts.


VLANs

VLAN por puertos
Las máquinas conectadas a un puerto únicamente “ven” a
las máquinas que están conectadas a puertos de la misma
VLAN
VLAN por direcciones MAC
Se pude restringir la red únicamente a ciertas direcciones
MAC, independientemente de en que puerto de los
switches se conecten
VLAN por protocolo
Algunos switches que soportan VLAN pueden inspeccionar
datos de la capa 3, como el protocolo utilizado, y formar
redes independientes según estos protocolos
VLAN por direcciones IP
Las direcciones IP (de capa 3) pueden ser leídas, y formar
redes independientes con conjuntos de direcciones IP

VLANs

Se agregan 4 bytes
TPI: Son fijos e identifican a la trama como una
trama 802.1q.
TAG. Incluyen Prioridad (802.1p) y VLAN ID
Pueden existir 4.096 VLAN IDs

Switch A Switch B
Máquina 1, Máquina 2,
Trama 802.1q
VLAN “X” VLAN “X”
LTT
Preámb S Orige Desti Datos / Relleno F
PA
ulo F n no C
IG
D
7 1 6 6 2 22 46 – 1500 4

VLANS - ¿Y si se requiere
tráfico entre distintas VLANS?

Se requiere de un router que, trabajando a
nivel de capa 3, conecte las diferentes redes
que creamos a nivel de capa 2.

Switch
ROUTER
de capa 3

VLAN 7 VLAN 15 VLAN 4000
SWITCH


Switch de capa 3

Es un switch con facilidades de VLANs al
que se le agregaron funcionalidades de
enrutamiento
También incorporan filtros para permitir
limitar el tráfico entre VLANs.


Algunos otros protocolos de la
familia IEEE 802
Token bus (IEEE 802.4)
Adecuado para operación en tiempo real. Pensado para
soluciones de automatización. Desarrollado por General
Motors.
Token Ring (IEEE 802.5)
Funciona 4 o 16Mbps. Desarrollado por IBM..
Comparación:
Ethernet: simple, se instalan estaciones sin detener la red,
cable pasivo, retardo 0 a baja carga
No determinista, min. 64 bytes, malo en alta carga
Token bus: tiempo real - Complejo
Token ring: buena performance - monitor central
Los factores no técnicos son más importantes


Redes WLAN

Redes de Datos


Redes Inalámbricas WLAN
Antecedentes
Los primeros avances en redes de datos
inalámbricas datan de fines de 1970, cuando en
los laboratorios de IBM de Suiza se publican las
primeras ideas de una red de datos inalámbrica
basada en luz infrarroja, pensada para plantas
industriales.
Sobre la misma fecha, en los laboratorios de
investigación de HP en Palo Alto, California, se
desarrolló una red inalámbrica de 100 kb/s, que
operaba en la banda de los 900 MHz. Este
proyecto se desarrolló bajo un acuerdo con la
FCC para poder utilizar estas frecuencias de
manera experimental.


Las bandas ISM

En mayo de 1985, la FCC decidió liberar
algunas bandas de frecuencias no licenciadas,
las que dio a conocer como Bandas ISM
(“Industrial, Scientific and Medical band”)
Se definieron 3 bandas ISM no licenciadas:
902 a 928 MHz
2.4 a 2.4835 GHz
5.725 a 5.850 GHz.
Las técnicas de modulación deben ser del tipo
“spread spectrum”, para minimizar la
interferencia entre sistemas cercanos que
utilicen las mismas bandas. Las potencias
máximas están también reguladas.


Las bandas U-NII

En 1997, la FCC liberó nuevas bandas
no licenciadas, conocidas como U-NII
(Unilcensed Nacional Information
Infrastructure), con las siguientes
frecuencias:
5.15 a 5.25 GHz, restringida a aplicaciones
internas
5.25 a 5.35 GHz para utilización en Campus
5.725 a 5.825 GHz para redes comunitarias.


Redes Inalámbricas WLAN

En 1999 la IEEE publicó el primer estándar para
redes de datos inalámbricas, la Recomendación
IEEE 802.11. Esta recomendación define la
sub-capa MAC y la capa física (PHY) para las
redes inalámbricas.
La recomendación 802.11a estandariza la
operación de las WLAN en la banda de los 5
GHz, con velocidades de datos de hasta 54
Mb/s.
La recomendación 802.11b, estandariza la
operación de las WLAN en la banda de los 2.4
GHz, con velocidades de datos de hasta 11
Mb/s.


Recomendaciones IEEE 802.11

Recomendación Año Descripción

802.11 1999 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)
Specifications
802.11a 1999 Amendment 1: High-speed Physical Layer in the 5 GHz band

802.11b 1999 Higher speed Physical Layer (PHY) extension in the 2.4 GHz band

802.11b Cor1 2001 Higher-speed Physical Layer (PHY) extension in the 2.4 GHz band—
Corrigendum1
802.11d 2001 Specification for Operation in Additional Regulartory Domains

802.11f 2003 Recommended Practice for Multi-Vendor Access Point Interoperability via
an Inter-Access Point Protocol Across Distribution Systems Supporting
IEEE 802.11 Operation
802.11g 2003 Further Higher-Speed Physical Layer Extension in the 2.4 GHz Band

802.11h 2003 Spectrum and Transmit Power Management Extensions in the 5GHz band
in Europe
802.11i 2004 Medium Access Control (MAC) Security Enhancements
802.11j 2004 4.9 GHz–5 GHz Operation in Japan
802.11e 2005 Medium Access Control (MAC) Quality of Service Enhancements


Arquitectura 802.11
Distribution
System

Access Point
AP AP

Basic Service
Set (Celda)


Modos de operación 802.11

“Infraestructure Mode”
Consiste en disponer por lo menos de un AP
(punto de acceso) conectado al DS (Sistema
de Distribución)
“Ad Hoc Mode”
Las máquinas se comunican directamente
entre sí, sin disponer de AP (puntos de
acceso) en la red. Dado que no hay AP,
todas las máquinas de una red en este modo
de operación deben estar dentro del rango
de alcance de todas las otras


Modelo de capas 802.11

AP

LLC Relay
802.11 MAC 802.11 MAC 802.3 MAC

802.11 PHY 802.11 PHY 802.3 PHY
Ethernet
LAN
Wireless



Capa
de LLC (Logical Link
Enlace Control)

Subcapa
MAC MAC
MAC (Medium Access
Management
Control)

PLCP (PHY Layer
Capa Station Management
Convergence Protocol)
Física
Dependent)
PHY
PMD (PHY Medium Management
Dependent)



Sub capa MAC
La subcapa MAC (Medium Access
Control) es responsable del
mecanismo de acceso y la
fragmentación de los paquetes.
La subcapa de gerenciamineto de MAC
(MAC Management) se encarga de
administrar las actividades de Roaming
dentro del ESS, la energía, y los procesos
de asociación y disociación durante la
registración.



La capa física se divide en tres
subcapas:
La subcapa PLCP (PHY Layer Convergence
Protocol) se encarga de evaluar la detección
de portadora y de formar los paquetes para
los diversos tipos de capas físicas
La subcapa PMD (PHY Medium dependent)
especifica las técnicas de modulación y
codificación
La subcapa PHY Management determina
ajustes de diferentes opciones de cada capa
PHY.


Capa Física 802.11

802.11
Fue especificada para trabajar a 1 y 2 Mb/s, en la
banda de los 2.4 GHz. Utiliza las técnicas FHSS
(Frequency Hopping Spread Spectrum) o DSSS
(Direct Sequence Spread Spectrum).
802.11b
Es una extensión de 802.11 y trabaja también a 5.5 y
11 Mb/s. Utiliza CCK (Complementary Code Keying)
con modulación QPSK (Quadrature Phase Shift
Keying) y tecnología DSSS (Direct-Sequence Spread
Spectrum). La recomendación 802.11b soporta
cambios de velocidad dinámicos


Capa Física 802.11

802.11a
Es una extensión de 802.11b, y trabaja hasta
54 Mb/s en la banda de los 5 GHz. Utiliza
técnicas de multiplexación ortogonal por
división de frecuencia (OFDM), en vez de
FHSS o DSSS.

802.11g
Es una extensión de 802.11b, y trabaja hasta
54 Mb/s en la misma banda que 802.11b (2.4
GHz). Utiliza técnicas de multiplexación
ortogonal por división de frecuencia (OFDM).


Capa Física 802.11

802.11n
En enero de 2004, el IEEE anunció la
formación de un grupo de trabajo para
desarrollar una nueva revisión del estándar
802.11. La velocidad real de transmisión
podría llegar a los 600 Mbps
El alcance de operación será mayor gracias a
la tecnología MIMO (Multiple Input – Multiple
Output), que permite utilizar varios canales a
la vez para enviar y recibir datos gracias a la
incorporación de varias antenas.
Se espera que el estándar esté completado
en 2008


FHSS

La técnica FHSS (Frequency Hopping Spread
Spectrum) consiste en modular la señal a
transmitir con una portadora que “salta” de
frecuencia en frecuencia, dentro del ancho de la
banda asignada, en función del tiempo.
El cambio periódico de frecuencia de la
portadora reduce la interferencia producida por
otra señal originada por un sistema de banda
estrecha.
Un patrón de saltos determina las frecuencias
de la portadora en cada momento. Para recibir
correctamente la señal, el receptor debe
conocer el patrón de saltos del emisor, y
sincronizarse con éste, de manera de sintonizar
la frecuencia correcta en el momento correcto.

FHSS

La recomendación IEEE 802.11 especifica 79
frecuencias, separadas por 1 MHz para
Norteamérica y Europa (excluyendo Francia y
España), 23 para Japón, 35 para Francia y 27
para España.
Estas frecuencias están divididas en tres
patrones de saltos no superpuestos. Por
ejemplo, para Norteamérica y la mayor parte de
Europa, estos patrones corresponden a las
frecuencias 2.402 MHz + (0,3,6,9,... 75 MHz),
(1,4,7,10,... 76 MHz) y (2,5,8,1,... 77 MHz)
respectivamente.
Esto permite que hasta tres sistemas puedan
coexistir en la misma zona sin interferencias
mutuas

Trama 802.11 modulada con
FHSS (capa física)
PLCP (siempre a 1 Mb/s) Datos (1 o 2 Mb/s)

SYNC SFD PLW PSF CRC Datos (MPDU,
“scrambleados”)

80 16 12 4 16 < 4.096 bytes
SYNC = 80 bits de 1s y 0s alternados
SFD = Start Frame Delimter = 0000110010111101
PLW = Packet Lenght Width (12 bits admitiendo
por tanto hasta 212= 4.096 bytes
PSF = Packet Signalling Field (Velocidad de
transmisión de datos)
CRC 16 bits de corrección de errores del cabezal


DSSS

La técnica DSSS (Direct Sequence Spread
Spectrum) codifica cada bit con una secuencia
predeterminada de bits de mayor velocidad,
generando una nueva señal “banda base”, pero de
mucha mayor velocidad que la señal original
Esta nueva señal banda base es modulada con
técnicas tradicionales
Los “bits” o pulsos de la nueva señal banda base
se conocen como “chips” o trozos
En el receptor, los chips recibidos son de-
modulados, con técnicas tradicionales, y luego
pasados por un “decodificador”, el que implementa
una correlación entre la secuencia conocida de los
“chips” y la señal recibida. Si la correlación es alta,
se asume que se ha recibido el bit codificado.

DSSS

Bit de datos

t
Bit “expandido” (Spread”)

t

Chip


Trama 802.11 modulada con
DSSS (capa física)
PLCP (siempre a 1 Mb/s) Datos (1 o 2 Mb/s)

SYNC SFD Signal Service Length FCS Datos (MPDU, sin
“scramblear”)

128 16 8 8 16 8
SYNC = 128 bits de 1s y 0s alternados
SFD = Start Frame Delimter =1111001110100000
Signal = codifica la velocidad de transmisión
Service = Reservado (no existe en FHSS)
Length = Largo (16 bits que indican la duración
de los datos en microsegundos)
FCS = 8 bits de corrección de errores


Canales de RF en 802.11 con
DSSS


CCK

La modulación en 802.11b utiliza una
tecnología conocida como CCK
(Complementary Code Keying) con
modulación QPSK (Quadrature Phase
Shift Keying) y tecnología DSSS (Direct-
Sequence Spread Spectrum).
CCK provee un mecanismo para
incrementar la eficiencia del ancho de
banda en un sistema de espectro
extendido (spread spectrum).


OFDM

La modulación en 802.11a utiliza una tecnología
conocida como OFDM (Orthogonal Frequency
División Multiplexing)
En OFDM, el emisor utiliza a la vez varias
frecuencias portadoras, dividiendo la
transmisión entre cada una de ellas.
En IEEE 802.11a, se utilizan 64 portadoras. 48
de las portadoras se utilizan para enviar la
información, 4 para sincronización y 12 está
reservados para otros usos.


Canales de RF en 802.11a


Velocidades y modulaciones en
802.11g

Velocidad (Mb/s) Modulación Comentario
1 DSSS Mandatorio
2 DSSS Mandatorio
5.5 CCK Mandatorio
5.5 PBCC Opcional
11 CCK Mandatorio
6 OFDM Mandatorio
9 OFDM Opcional
11 CCK Opcional
11 PBCC Opcional
12 OFDM Mandatorio
18 OFDM Opcional
22 PBCC Opcional
24 OFDM Mandatorio
33 PBCC Opcional
36 OFDM Opcional
48 OFDM Opcional
54 OFDM Opcional


Capa MAC 802.11

CSMA/CA (Carrier Sense Multiple
Access with Collition Avoidance)
En las redes inalámbricas es muy dificultoso
utilizar mecanismos de detección de
colisiones, y por lo tanto se utilizan
mecanismos que aseguren la NO existencia
de las mismas
Se utilizana protocolos del tipo “RTS” –
“CTS” para asegurar la disposición del canal
durante todo el período de transmisión.


Trama 802.11 MAC

Frame Dur/ID Dirección 1 Datos CR
Dirección 2 Dirección 3 Control Dirección 4
control / C
de
Rellen
secuencia
o

2 1 6 6 6 26 6 0-23124

Frame Control = Tipo de trama (tramas de datos,
tramas de control o tramas administrativas)
Duración / ID = largo de los datos fragmentados
que siguen
Direccion X = Origen, Destino, y direcciones de los
AP a los que Origen y Destino están conectados
Control de secuencia = Utilizado para numerar los
datos fragmentados
Datos = Datos, hasta 2.312 bytes

Alcance de WLANs
Data Rate
(Mbps) 802.11a (1) 802.11g (2) 802.11b (3)
54 13 m 27 m -
48 15 m 29 m -
36 19 m 30 m -
24 26 m 42 m -
18 33 m 54 m -
12 39 m 64 m -
11 - 48 m 48 m
9 45 m 76 m -
-
6 50 m 91 m
5.5 - 67 m 67 m
2 - 82 m 82 m
1 - 124 m 124 m

(1) 40 mW with 6 dBi gain diversity patch antenna) Range
(2) 30 mW with 2.2 dBi gain diversity dipole antenna
(3) 100 mW with 2.2 dBi gain diversity dipole antenna


Seguridad en WLAN

WEP (Wired Equivalent Privacy)
Mecanismo diseñado de manera de ofrecer
una “seguridad equivalente” a la que existe
en las redes cableadas
Encripta las tramas 802.11 antes de ser
transmitidas, utilizando RC4
Requiere de una clave compartida entre
todas las máquinas de la WLAN
WEP utiliza claves de 64 bits


Seguridad en WLAN

WPA (Wi-Fi Protected Access )
Propuesto por la Wi-Fi en 2003, como mejora al WEP
Basado en un “draft” de IEEE 802.11i
La información es cifrada utilizando el algoritmo RC4,
con una clave de 128 bits y un vector de inicialización
de 48 bits
WPA-Enterprise
Diseñado para utilizar un servidor de autenticación
(normalmente un servidor RADIUS), que distribuye
claves diferentes a cada usuario, utilizando el protocolo
802.1x
WPA-Personal
Modo menos seguro de clave pre-compartida (PSK - Pre-
Shared Key)


Seguridad en WLAN

IEEE 802.11i - WPA2
Aprobado en 2004
Provee mejoras en los mecanismos de seguridad
originalmente propuestos en WEP
Agoritmos criptográficos
WEP (Wired Equivalent Privacy)
TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)
CCMP (Counter-Mode / Cipher Block Chaining / Message
Authentication Code Protocol)
Basado en AES
En marzo de 2006, la Wi-Fi impuso como obligatorio
cumplir con WAP2 para obtener el certificado de
compatibilidad


Redes PAN

Redes de Datos


Redes PAN

Las redes “PAN”, o “Personal Area
Network” están diseñadas para el
intercambio de datos entre dispositivos
cercanos (Laptops, teléfonos celulares,
PCs, PDA, etc.)
Se trata de redes inalámbricas de corto
alcance, y velocidad media (algunos
Mb/s), aunque estándares de alta
velocidad (más de 50 Mb/s) están siendo
desarrollados.


MANET

Son generalmente del tipo “Ad-Hoc”, ya que no existe
infraestructura previa para que la red pueda formarse.
Se denominan en forma genérica MANET (Mobile Ad-
hoc Networks) y consisten en una colección de
terminales inalámbricos que dinámicamente pueden
conectarse entre sí, en cualquier lugar e instante de
tiempo, sin necesidad de utilizar infraestructuras de red
preexistente.
Los terminales pueden ser disímiles en sus
características y prestaciones (Laptops, PDAs, Pocket
PCs, teléfonos celulares, sensores inalámbricos, etc.)
Dado que no todos los terminales son capaces de
tener alcance directo a todos los otros, sus nodos
deben cooperar, en la medida de sus posibilidades, re-
enrutando paquetes


Aspectos a tener en cuenta

Uso y licenciamiento del espectro
utilizado
Mecanismos de acceso al medio
Protocolos de ruteo
Multicasting
Uso eficiente de la energía
Performance del protocolo TCP
Seguridad y privacidad


Bluetooth

El nombre tiene sus orígenes en Harald Blåtand
(en Inglés Harald I Bluetooth), quien fue Rey de
Dinamarca, entre los años 940 y el 985. El
nombre “Blåtand” fue probablemente tomado de
dos viejas palabras danesas: 'blå', que significa
“piel oscura” y 'tan' que significa “gran hombre”.
Como buen Vikingo, Harald consideraba
honorable pelear por tesoros en tierras
extranjeras. En 1960 llegó a la cima de su
poder, gobernando sobre Dinamarca y
Noruega.


Bluetooth

Así como el antiguo Harlad unificó Dinamarca y
Noruega, los creadores de Bluetooth esperan
que ésta tecnología unifique los mundos de los
dispositivos informáticos y de
telecomunicaciones.
En 1998 las compañías Ericsson, Nokia, IBM,
Toshiba e Intel formaron un “Grupo de Interés
Especial” (SIG = Special Interest Group) para
desarrollar una tecnología de conectividad
inalámbrica entre dispositivos móviles de uso
personal, que utilizara la banda no licenciada de
frecuencias (ISM).
Actualmente, más de 2.500 compañías se han
afiliado al grupo Bluetooth.

Runas y símbolo de Bluetooth


Tecnología Bluetooth

Sistema de comunicación de corto alcance
Un sistema Bluetooth consiste en un receptor y
emisor de RF, un sistema de “banda base” y un
conjunto de protocolos.
La capa física de Bluetooth, es un sistema de
Radio Frecuencia que opera en la banda ISM
de 2.4 GHz. Utiliza técnicas de modulación
basadas en FHSS (Frequency Hopping Spread
Spectrum), de manera similar a IEEE 802.11
Se transmite 1 Mega símbolo por segundo (1
Ms/s), soportando velocidades binarias de 1
Mb/s (“Basic Rate”), o con EDR (“Enhanced
Data Rate”), 2 o 3 Mb/s.


Piconets

Los dispositivos Bluetooth cercanos forman una “piconet”,
dentro de la cual, uno de los dispositivos cumple el rol de
“Maestro”, mientras que los demás asumen el rol de
“Esclavos”
Un mismo canal de radio es compartido por el grupo de la
piconet, sincronizándose todos los esclavos al patrón de
saltos de frecuencias impuesto por el maestro.
Este patrón de saltos está determinado algorítmicamente
por la dirección y el reloj del “maestro”, y utiliza las 79
posibles frecuencias de la banda ISM de 2.4 GHz.
Solo hasta 8 dispositivos activos pueden formar una
piconet.
Más de 8 dispositivos pueden estar dentro de la piconet,
pero no en estado activo, sino “estacionados” (“parked”) o
en stand-by.


Piconets

Esclavo P3

P2 P3
Esclavo de P1
Esclavo de P1
y Master de
y Master de
P2
P3

P1
Nodo A:
Master de P1
A


Consumos y alcance de
Bluetooth

Clase Potencia máxima Potencia nominal Potencia Mínima Alcance
(Pmax)

1 100 mW (20 dBm) N/A 1 mW (0 dBm) 100 m

2 2.5 mW (4 dBm) 1 mW (0 dBm) 0.25 mW (-6 dBm) 10 m

3 1 mW (0 dBm) N/A N/A 1m


Modelo de capas en Bluetooth

Applications

Other TCS RFCOMM SDP
Application Framework and Support

Data ol
n tr

HCI: Host Controller Interface
Co

L2CAP
Audio Link Manager and L2CAP
LMP

Baseband
Radio & Baseband

RF


IEEE 802.15

El grupo de trabajo IEEE 802.15 ha
desarrollado un estándar de WPAN
basado en las especificaciones
existentes de Bluetooth. El estándar
IEEE 802.15.1 fue publicado en junio de
2002 y revisado en mayo de 2005
Es una adaptación de la versión 1.1 de
Bluetooth en lo referente a la capa física
(PHY) y a la capa de enlace (MAC),
incluyendo L2CAP y LMP


Modelo de capas IEEE 802.15


Coexistencia de WPAN y WLAN

Una de las principales preocupaciones de la
IEEE es la coexistencia de Bluetooth con IEEE
802.11b, ya
Utilizan la misma porción del espectro
Tienen mecanismos de transmisión similares.
Bluetooth utiliza técnicas FHSS de 1.600 saltos por
segundo a 1 Mb/s, ocupando todo el ancho de banda
disponible en la banda ISM de 2.4 GHz.
IEEE 802.11b utiliza FHSS de 2.5 saltos por segundo
para velocidades bajas y DSSS y CCK para velocidades
mayores
Para abordar este problemática, se designó al
“Task group 2” (grupo de trabajo 2), que
desarrolló la recomendación IEEE 802.15.2


IEEE 802.15.2

La recomendación IEEE 802.15.2 estable
prácticas para facilitar la coexistencia de estas
dos tecnologías. Estas prácticas se dividen en
dos categorías de mecanismos de coexistencia
Colaborativos:
Cuando puede existir intercambio de información
entre las dos redes inalámbricas (por ejemplo, cuando
el mismo equipo es 802.15.1 y 802.11b)
No colaborativos:
Cuando no es posible intercambiar información entre
las redes inalámbricas


IEEE 802.15.2

Coexistencia Colaborativa:
Acceso al medio inalámbrico alternado (Alternating wireless
medium access)
Arbitraje de tráfico de paquetes (Packet traffic arbitration)
Supresión de interferencia determinística (Deterministic
interference supression)
Coexistencia No colaborativa:
Supresión de interferencia adaptativa (Adaptive interference
supression)
Selección de paquete adaptativo (Adaptive packet selection)
Agendamiento de paquetes para enlaces ACL (Packet
scheduling for ACL links)
Agendamiento de paquetes para enlaces SCO (Packet
scheduling for SCO links)
Saltos de frecuencia adaptativos (Adaptive frequency-
hopping)

Redes WAN

Redes de Datos


Redes WAN

Las redes de área extendida (WAN:
Wide Area Network) son aquellas que
conectan dos o más redes LAN ubicadas
en sitios geográficos distantes.
Las WAN generalmente utilizan
protocolos punto a punto, de velocidades
bajas a medias (usualmente menores a 2
Mb/s), y se basan en servicios públicos o
en líneas punto a punto.


Frame Relay

Surgió como sucesor de X.25 para redes
de datos alta velocidad.
Su éxito fue en gran medida gracias a su
simplicidad.
Brinda servicios de circuitos virtuales,
orientados a conexión. Las conexiones
pueden ser:
Permanentes (PVC)
Temporales (SVC)
Elementos de la red: Routers, FRADs y
Switches


Frame Relay
Red típica


Frame Relay
Trama


Frame Relay
DLCI

Tiene sólo significado local
Hasta 1023 (10 bits) normalmente.
Puede extenderse a 23 bits (~8 millones
de valores)
Valores reservados:
0 – Señalización (ITU)
1-15 – Reservados
992-1007 – Frame Relay managment
1008-1022 – Reservados
1023 – Señalización (FRF)


Frame Relay
Manejo de congestión

Utiliza FECN y BECN para señalizar que hay
congestión
Se descartan prioritariamente las tramas con
DE=1.


Frame Relay
LMI (Local Management Interface)

Permite el intercambio de información entre los
equipos del prestador de servicio y del cliente
final
Se implementa mediante el uso de tramas
especiales de administración, que disponen de
números de DLCI reservados para estos fines
Existen tres versions de LMI:
LMI: Frame Relay Forum Implementation Agreement
(IA), FRF.1 superceded by FRF.1.1
Annex D: ANSI T1.617
Annex A: ITU Q.933 referenced in FRF.1.1


Frame Relay
Velocidades de los DLCI
Velocidad de acceso
es la velocidad física de la interfase utilizada
Commited Rate Measurement Interval (Tc)
Intervalo de tiempo utilizado para medidas
Commited Burst Size (Bc)
Cantidad máxima de bits que la red puede absorber en un intervalo Tc
garantizando su entrega en condiciones normales
Commited Information Rate (CIR)
CIR=Bc/Tc
Excess Burst Size (Be)
Cantidad máxima de bits por sobre el Bc que la red acepta intentar entregar
en un interval Tc
Excess Information Rate (EIR)
EIR=Be/Tc
Maximum Information Rate (MIR)
MIR=CIR+EIR


Frame Relay – Especificación de
las velocidades de los DLCI

bits

Descartada

Be
DE=1

DE=0
Bc
DE=0
Tiempo
Tc

Frame Relay
Oversubscription

Se llama “oversubscription” a la asignación, a
diferentes circuitos sobre una misma interfase, de más
capacidad acumulada de la que dicha interfase
efectivamente puede manejar.
Puede ser:
Commited Traffic Oversubscription
Excess Traffic Oversubscription
Puede darse:
En la interfase del usuario
En interfases internas de la red


Frame Relay
Service Level Agreement

Retardo máximo de la red: influye fuertemente en la
performance de las aplicaciones.
Disponibilidad de la red
Tiempo medio de restauración
Throughput: porcentaje de los datos efectivamente
transmitidos
Intervalo de medida: con que frecuencia el operador
mide estos elementos
Reporte: forma y frecuencia con que los resultados de
las medidas son informados.


ATM
Asynchronous Transfer Mode

Surgió como respuesta a la necesidad de
tener una red multiservicio que pudiera
manejar velocidades muy dispares.
Para poder manejar requerimientos de
tiempo real se optó por usar unidades de
tamaño fijo y pequeño (celdas).
Al igual que Frame Relay, brinda un
servicio orientado a conexión, basado en
circuitos virtuales permanentes (PVC) o
temporales (SVC)


ATM
Conexiones

Maneja dos tipos de conexiones:
de caminos virtuales (virtual path connection
- VPC - )
de circuitos virtuales (virtual circuit
connection - VCC - )


ATM
Conexiones

Identificación de las conexiones:
VPC se identifican por el Virtual Path
Identifier (VPI)
VCC se indentifican por VPI/VCI (Virtual
Circuit Identifier)


ATM
Estructura de capas

Plano de Management

Capas superiores

Capa AAL (ATM Adaptation
Layer)
Capa ATM

Capa física


ATM
Estructura de capas


ATM
Capa física

Las velocidades típicas son de 155.520
kb/s (155 Mb/s) o 622.080 kb/s (622
Mb/s), acuerdo a la recomendación I.432
Los medios son todos punto a punto
El medio de transporte puede ser
eléctrico u óptico. ATM es generalmente
transportado sobre SDH (Synchronous
Digital Hierarchy).


ATM
Capa ATM

Es la responsable de transportar la información
a través de la red. ATM utiliza “conexiones
virtuales” para el transporte de la información.
Estas conexiones virtuales, pueden ser
permanentes (PVC) o del tipo “llamada a
llamada” (SVC).
Para poder manejar los requerimientos de
tiempo real, se optó por usar unidades de
tamaño fijo y pequeño. Estas unidades,
llamadas celdas, contiene 48 bytes de
información y 5 bytes de “cabecera”.


ATM
Estructura de Celdas
HEADER INFORMATION

5 48

Byte 1
GFC VPI
VPI VCI
VCI
VCI PTI C
Byte 5
HEC

8 bits

ATM
Estructura de Celdas
GFC (Generic Flow Control)
Información de control de flujo
VPI (Virtual Path Identifier)
Identificador del camino virtual al que pertenece la trama
VCI (Virtual Channel Identifier)
Identifica cada circuito o canal virtual dentro del camino
virtual
PTI (Payload Type Identifier)
Indica que tipo de información viaja en la celda
CLP (Cell Loss Priority)
Al revés que el DE de Frame Relay. CLP=1 es alta prioridad.
HEC (Header Error Control)
CRC de 8 bits para control de errores del encabezado.


ATM
Clases de servicio

Clase A B C D

Relaciones de
tiempo entre Requerido No Requerido
fuente y destino

Bit-Rate Constante Variable

Modo de No orientado
Orientado a la conexión
Conexión a la conexión


ATM
Capa AAL (ATM Adaptation Layer)

La capa AAL realiza el “mapeo” necesario entre
la capa ATM y las capas superiores. Esto es
generalmente realizado en los equipos
terminales, en los límites de las redes ATM.
Adapta los diversos servicios o protocolos a
transportar, a las características de la red ATM
Se subdivide en:
Segmentation and Reassemby (SAR): Se encarga de
dividir la información para transmitirla en celdas y de
reensamblarla en el destino
Convergence Sublayer (CS): Es la encargada de las
adaptaciones específicas a las clases de servicio.


ATM
Capa AAL-1

Pensada para servicios de emulación de
circuitos (CES)
La subcapa CS se encarga de detectar celdas
pérdidas o mal insertadas, y de tener un
throughput uniforme
Se utiliza para transporte de servicios
sincrónicos (por ejemplo, servicios
sincrónicos de 64 kb/s) o asincrónicos de
velocidad constante (por ejemplo, líneas E1
de 2 Mb/s).


ATM
Capa AAL-2

Pensada para servicios de tiempo real, de velocidad
variable, orientados a conexión, sin detección de
errores.
Ha sido la más difícil de desarrollar, debido a la
dificultad de recuperar en el destino el reloj de
referencia de la fuente cuando no se reciben datos
por un periodo prolongado de tiempo (En AAL-1 esto
no sucede, ya que los flujos de información son
constantes)
Puede utilizarse, por ejemplo, para la transmisión de
video comprimido.


ATM
Capa AAL-3/4

Originalmente, la capa AAL-3 fue pensada
para servicios orientados a la conexión y la
AAL-4 para servicios no orientados a la
conexión. Actualmente se han fusionado en
la capa AAL-3/4, ya que las diferencias
originales eran menores.
AAL-3/4 no utiliza todos los bytes de
“información” de la celda ATM, lo que reduce
el ancho de banda real apreciablemente


ATM
Capa AAL-5

Nombre original “SEAL” (Simple and Effective
Adaptation Layer)
Pensada para transferencia de datos tanto en
modo mensaje como flujo.
No provee secuenciamiento ni corrección de
errores, sino que delega estas tareas en las
capas superiores


Routers

Para poder interconectar redes LAN
distantes, mediante algún protocolo de
WAN, es necesario disponer de equipos
de “interconexión”, que cumplan varias
funciones, entre las que se destacan:
Posibilidad de rutear tráfico, para disminuir el
tráfico de WAN no deseado (Broadcast, etc.)
Posibilidad de manejar protocolos de LAN y
de WAN.


Routers

WAN
LAN 1 LAN 2
Router Router


Tecnologías de acceso
xDSL

Redes de Datos


Conexiones digitales

Las redes WAN requieren conexiones
digitales desde las oficinas de las
empresas hasta las oficinas de los
presadores de servicio
Estos sitios pueden estar alejados
algunos kilómetros
Existen tecnologías inalámbricas para
transmisión digital, y tecnologías que
utilizan la planta telefónica externa
existente.


DSL: Digital Subscriber Loop

Las tecnologías conocidas como DSL (o
xDSL) utilizan los cables telefónicos
existentes para enviar datos digitales, de
media y alta velocidad
Hay tecnlogías simétricas (misma
velocidad de “subida” y de “bajada”) y
asimétricas
downstream
User
Exchange
upstream

Tipos de DSL

Asymmetric DSL (ADSL)
ADSL Light
Rate-Adaptive DSL (RADSL)
ADSL 2
ADSL 2+
High bit rate DSL (HDSL)
Symmetric DSL (SDSL)
Single-pair high speed DSL (SHDSL/HDSL2)
Very High Data Rate DSL (VDSL/VDSL2)
Otras tecnologías DSL: IDSL & VoDSL

ADSL

ADSL = Asymmetric Digital Subscriber Loop
Brinda una conexión digital dedicada sobre líneas
telefónicas analógicas
Como su nombre indica, es “asimétrico” en lo referente a
las velocidades de “subida” y de “bajada”
Las velocidades de bajada y subida son variables, y pueden
llegar a:
7 Mbits/s bajada & 928 kbits/s subida
El alcance tipico es de hasta to 5 km
Coexiste con los teléfonos analógicos “POTS” (Plain Old
Telephone Service)
ITU-T Recomendación G992.1


Arquitectura de ADSL

Linea de Transmisión Modem ADSL
DSLAM Splitter

Exchange Customer Premises

Splitter Splitter

Twisted Pair Computer
DSL Modem

DSLAM

Telephone

PSTN


Espectro de ADSL


Distancias típicas en ADSL

1.5 3.0 4.5 6.0

(km)

ADSL Light o G.Light

Similar a ADSL, pero no requiere de “splitter”
ITU-T Recommendation G.992.2

Exchange Customer Premises

Splitter Splitter

Twisted Pair Computer
DSL Modem

DSLAM

Telephone

PSTN


HDSL

HDSL = High bit rate Digital Subscriber
Loop
Brinda una conexión digital dedicada sobre
2 pares de cobre
Es “simétrico” en lo referente a las
velocidades de “subida” y de “bajada”
Fue diseñado para velocidades de 1.5 y
2.0 Mb/s (T1 y E1)
El alcance tipico es de hasta to 3.5 km
ITU-T Recomendación G991.1

Arquitectura de HDSL

Interface

Mapping

Mapping

Interface
HTU - C HTU-R

CPE
DCS

←784 kbps →

RT
CO ←784 kbps →

3,7 Km @ 24 AWG


HDSL: Codificación de línea y
Modulación

2B1Q: 2 binary 1 quaternary


HDSL2

HDSL2 = Igual a HDSL, pero utiliza solo
un par de cobre

←1.544 Mbps →
CO RT
3,7 Km @ 24 AWG


SDSL

SDSL = Symmetric Digital Subscriber Loop
Es una variante de HDSL, pero con
velocidad variable, y utilizando un solo par

←Velocidad configurable, hasta 2 Mbps →
CO CPE
El alcance depende de la velocidad


VDSL2

VDSL2 = Very-High-Bit-Rate Digital
Subscriber Line 2
Aprobada en la recomendación G.993.2
de la ITU-T en febrero de 2006.
Permite la transmisión simétrica o
asimétrica de datos
Llega a velocidades superiores a 200 Mbit/s,
utilizando un ancho de banda de hasta 30
MHz.
Esta velocidad depende de la distancia a la central,
reduciéndose a 100 Mbit/s a los 0,5 km y a 50
Mbits/s a 1 km de distancia.


VDSL2

Perfiles

Perfil 8a 8b 8c 8d 12a 12b 17a 30a

Velocidad 50 50 50 50 68 68 100 200
De datos
bidireccional
neta mínima
(Mb/s)
Ancho de banda 8.5 8.5 8.5 8.5 12 12 17.6 30
(MHz)
Potencia de +17,5 +20,5 +11,5 +14,5 +14,5 +14,5 +14,5 +14,5
transmisión
combinada en
sentido
Descendente
Máxima (dBm)


Espectro en xDSL


Comparación de las tecnologías
xDSL

ADSL
ADSL light
HDSL
SDSL

0 1 2 3 4 5 6 7
Distancia a la Central (km)


Comparación de las tecnologías
xDSL

xDSL Modulation Symmetric or POTS # of Maximum Maximum Maximum
Method Asymmetric Support Twisted Reach Bitrate Bitrate
Pairs Downstrea Upstream
(km)
m
ADSL QAM/CAP or Asymmetric Yes 1 5.5 6 Mbit/s 640 kbit/s
DMT

ADSL QAM/CAP or Asymmetric Yes 1 5.5 1.5 Mbit/s 512 kbit/s
light DMT

HDSL 2B1Q Symmetric No 1, 2, 3 3.6 2 Mbit/s 2 Mbit/s

SDSL 2B1Q Symmetric No 1 6.5 2.3 Mbit/s 2.3 Mbit/s

SHDSL PAM Symmetric No 1, 2 6.5 4 Mbit/s 4 Mbit/s

IDSL 2B1Q Symmetric No 1 5.5 144 kbit/s 144 kbit/s

VDSL QAM/CAP or Asymmetric or Yes 1 1 52 Mbit/s 6 Mbit/s
DMT Symmetric


Administración
de Redes

Redes de Datos


Gerenciamiento de Redes

Debe tener como objetivo obtener en forma
predecible y consistente una calidad de
servicio adecuada a las necesidades, tendiente
a bajar los costos operativos para la
corporación
Las “Redes” incluyen los sistemas de
telecomunicaciones de “Voz” y “Datos”
Hay 3 aproximaciones al tema:
ISO
ITU-T
Internet (IETF)


Modelos de
Gerenciamiento de Redes


Modelo ISO


Modelo ITU-T


Modelo IETF


Funciones a considerar en la
administración (Según ISO)

Fault Managment: Gestión de fallas
Configuration Managment: Gestión de
configuración

Accounting: Gestión de costos
Performance Managment: Gestión del
desempeño

Security: Gestión de la seguridad

Gestión de Fallas
Identificación de la falla
Reportadas por los usuarios
Detectadas automáticamente
Registro y seguimiento
Utilización de aplicaciones de Help Desk / Seguimiento de Incidentes
Investigación de causas
Experiencia técnica
Bases de datos de conocimiento
Solución del problema
No solo del “incidente”, sino de las causas
Planes de contingencia
Gestión de Alarmas
Procesos acordes a la criticidad


Gestión de Configuración
Realización de agregados y cambios
Planificación
Mínimas interrupciones en el servicio
Mantenimiento de la documentación
Inventarios
Diagramas de conexiones
Cableado
Configuraciones
Planes de numeración
Mantenimiento de cruzadas, patcheos, etc.
Respaldos y planes de contingencia


Gestión de Costos

Costos directos de las telecomunicaciones
Costos fijos
Costos variables (por uso)
Costos de equipos
Arrendamientos
Amortizaciones
Costos del Gerenciamiento
Para los 5 aspectos (gestión de configuración,
de fallas, de seguridad, de desempeño, de
costos)


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