MEDIOS DE
Los medios
de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos: medios de
transmisión guiados y medios de transmisión no guiados. Según el sentido de la
transmisión podemos encontrarnos con tres tipos diferentes: simplex, half-duplex
y full-duplex. También los medios de transmisión se caracterizan por
utilizarse en rangos de frecuencia de trabajo diferentes.
Los medios de transmisión
guiados están constituidos por un cable que se
encarga de la conducción (o guiado) de las señales
desde un extremo al otro. Las principales características de los medios guiados
son el tipo de conductor utilizado, la velocidad
máxima de transmisión, las distancias máximas que puede ofrecer entre repetidores, la
inmunidad frente a interferencias electromagnéticas, la
facilidad de instalación y la capacidad de soportar diferentes tecnologías de
nivel de enlace.
La velocidad de transmisión depende
directamente de la distancia entre los terminales, y de si el medio se utiliza
para realizar un enlace punto a punto o un enlace multipunto. Debido a esto los
diferentes medios de transmisión tendrán diferentes velocidades de conexión que
se adaptarán a utilizaciones dispares.
Dentro de los medios de
transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la
interconexión de ordenadores son:
El par trenzado: consiste en un par de hilos
de cobre conductores cruzados entre sí, con el objetivo de reducir el ruido de diafonía. A mayor
número de cruces por unidad de longitud, mejor comportamiento ante el problema
de diafonía. Existen dos tipos de par trenzado:
Protegido: Shielded Twisted Pair (STP).
No
protegido: Unshielded Twisted Pair (UTP): es
un cable de pares trenzado y sin recubrimiento metálico externo, de modo que es
sensible a las interferencias. Es
importante guardar la numeración de los pares, ya que de lo contrario el efecto
del trenzado no será eficaz, disminuyendo sensiblemente o incluso impidiendo la
capacidad de transmisión. Es un cable barato, flexible y sencillo de instalar.
Las aplicaciones principales en las que se hace uso de cables de par trenzado
son:
Bucle de abonado: es el último tramo de cable
existente entre el teléfono de un abonado y la central a la que se encuentra
conectado. Este cable suele ser UTP Cat.3 y en la actualidad es uno de los
medios más utilizados para transporte de banda ancha, debido a
que es una infraestructura que está implantada en el 100% de las ciudades.
Redes LAN: en este caso se emplea UTP
Cat.5 o Cat.6 para transmisión de datos, consiguiendo velocidades de varios
centenares de Mbps. Un ejemplo
de este uso lo constituyen las redes 10/100/1000BASE-T.
El cable coaxial: se compone de un hilo
conductor, llamado núcleo, y un mallazo externo separados por un dieléctrico o
aislante.
La fibra óptica: Es un enlace hecho con un
hilo muy fino de material transparente de pequeño diámetro y recubierto de un
material opaco que evita que la luz se disipe. Por el núcleo, generalmente de
vidrio o plásticos, se envían pulsos de luz, no eléctricos. Hay dos tipos de
fibra óptica: la multimodo y la monomodo. En la fibra multimodo la luz puede
circular por más de un camino pues el diámetro del núcleo es de aproximadamente
50 µm. Por el contrario, en la fibra monomodo sólo se propaga un modo de luz,
la luz sólo viaja por un camino. El diámetro del núcleo es más pequeño (menos
de 5 µm).
http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3n#mediaviewer/File:Medio_transmision_1.jpg
MEDIOS DE
TRANSMISIÓN NO GUIADOS
En este tipo de medios tanto
la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora
de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el
medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio
que la rodea.
La configuración para las
transmisiones no guiadas puede ser direccional y omnidireccional. En la
direccional, la antena transmisora emite la energía electromagnética
concentrándola en un haz, por lo que las antenas emisora y receptora deben
estar alineadas. En la omnidireccional, la radiación se hace de manera
dispersa, emitiendo en todas direcciones, pudiendo la señal ser recibida por
varias antenas. Generalmente, cuanto mayor es la frecuencia de la señal
transmitida es más factible confinar la energía en un haz direccional.
La transmisión de datos a
través de medios no guiados añade problemas adicionales, provocados por la reflexión que sufre la señal en los
distintos obstáculos existentes en el medio. Resultando más importante el espectro de frecuencias de la señal
transmitida que el propio medio de transmisión en sí mismo.
Según el rango de frecuencias
de trabajo, las transmisiones no guiadas se pueden clasificar en tres tipos: radio, microondas y luz (infrarrojos/láser).
http://es.wikipedia.org/wiki/Medio_de_transmisi%C3%B3n#mediaviewer/File:Medios_transmision_2.jpg
MODO DE
TRANSMISIÓN SEGÚN SU SENTIDO (SEÑALES)
SIMPLEX: Este modo de
transmisión permite que la información discurra en un solo sentido y de forma
permanente. Con esta fórmula es difícil la corrección de errores causados por
deficiencias de línea (por ejemplo, la señal de televisión).
HALF-DUPLEX:
En este modo la transmisión fluye en los dos sentidos, pero no
simultáneamente, solo una de las dos estaciones del enlace punto a punto puede
transmitir. Este método también se denomina en dos sentidos alternos (p. ej.,
el walkie-talkie).
FULL-DUPLEX:
Es el método de comunicación más aconsejable puesto que en todo momento
la comunicación puede ser en dos sentidos posibles, es decir, que las dos
estaciones simultáneamente pueden enviar y recibir datos y así pueden corregir
los errores de manera instantánea y permanente.(p. ej., el teléfono).
EL MODELO OSI
Existe también la pila de protocolos
OSI, denominada pila de protocolos OSI, quizás el desconocimiento de la
existencia de este protocolo radique en que sistema operativos como como Novell
NetWare o Windows NT no la soportan.
El modelo OSI abarca una serie de
eventos imprescindibles durante la comunicación de sistemas estos son:
El modo en que los datos se traducen a
un formato apropiado para la arquitectura de red que se está utilizando. El
modo en que los PC u otro tipo de dispositivos de la red se comunican. El modo
en que los datos se transmiten entre los distintos dispositivos y la forma en
que se resuelve la secuenciación y comprobación de errores. El modo en que el
direccionamiento lógico de los paquetes pasa a convertirse en el direccionamiento
físico que proporciona la red.
LAS
CAPAS OSI
Las capas del modelo OSI describen el
proceso de transmisión de los datos dentro de una Red. Aunque el modelo implica
7 capas el usuario final solo interactúa con dos de ellas: la primera capa, la
capa Física, y la última capa, la capa de Aplicación.
La capa física abarca los aspectos
físicos de la red (es decir, los cables, Hub y el resto de dispositivos que
conforman el entorno físico de la red). La capa de aplicación proporciona la
interfaz que utiliza el usuario en su Computadora para enviar mensajes de
correo electrónico o ubicar un archivo en la red.
En
la medida que los datos bajan por la pila de protocolos del computador emisor
hasta llegar al cable físico y de ahí pasar a subir por la pila de protocolos
de la computadora receptora la comunicación entre ambas máquinas se produce
entre capas complementarias.
Protocolos Basados en Niveles
de abstracción
Según la clasificación OSI, la comunicación de varios
dispositivos ETD se puede estudiar dividiéndola en 7 niveles, que son expuestos
desde su nivel más alto hasta el más bajo:
|
Nivel
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Nombre
|
Categoría
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|
Capa 7
|
Aplicación
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|
|
Capa 6
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||
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Capa 5
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Capa 4
|
||
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Capa 3
|
Transporte
de datos |
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|
Capa 2
|
||
|
Capa 1
|
A su vez,
esos 7 niveles se pueden subdividir en dos categorías, las capas superiores y
las capas inferiores. Las 4 capas superiores trabajan con problemas particulares
a las aplicaciones, y las 3 capas inferiores se encargan de los problemas
pertinentes al transporte de los datos.
Otra
clasificación, más práctica y la apropiada para TCP/IP, podría
ser ésta:
|
Nivel
|
Los protocolos de cada capa tienen una interfaz bien definida. Una capa generalmente se comunica con la capa inmediata inferior, la inmediata superior, y la capa del mismo nivel en otros computadores de la red. Esta división de los protocolos ofrece abstracción en la comunicación.
Una
aplicación (capa nivel 7) por ejemplo, solo necesita conocer cómo comunicarse
con la capa 6 que le sigue, y con otra aplicación en otro computador (capa 7).
No necesita conocer nada entre las capas de la 1 a la 5. Así, un navegador web (HTTP, capa 7)
puede utilizar una conexión Ethernet o PPP (capa 2) para acceder a la Internet, sin que
sea necesario cualquier tratamiento para los protocolos de este nivel más bajo.
De la misma forma, un router sólo necesita de las informaciones del nivel de
red para enrutar paquetes, sin que importe si los datos en
tránsito pertenecen a una imagen para un navegador web,
un archivo transferido vía FTP o un mensaje de correo electrónico.
CAPA FÍSICA
El nivel
físico o capa física se refiere a las transformaciones que
se hacen a la secuencia de bits para trasmitirlos de un lugar a otro. Siempre
los bits se manejan dentro del PC como niveles eléctricos. Por ejemplo, puede
decirse que en un punto o cable existe un 1 cuando está en cantidad de volts y
un cero cuando su nivel es de 0 volts. Cuando se trasmiten los bits siempre se
transforman en otro tipo de señales de tal manera que en el punto receptor
puede recuperar la secuencia de bits originales. Esas transformaciones corresponden
a los físicos e ingenieros.
DEFINICIÓN: La Capa Física o Nivel 1 proporciona los
medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para activar,
mantener y desactivar conexiones físicas en la transmisión de información entre
entidades de la Capa Enlace.
Por Ejemplo,
Puede Decirse que en un punto o cable existen un 1 cuando está es cantidad de
volts y un cero cuando su nivel es de 0 volts.
CAPA DE ENLACE DE DATOS
El nivel
de enlace de datos (en inglés data link level) o capa de enlace de datos es la segunda capa del modelo
OSI, el cual es responsable de la transferencia fiable de información a través de un circuito de transmisión de datos. Recibe peticiones de la capa
de red y utiliza los servicios de la capa
física.
El objetivo de la capa de enlace es
conseguir que la información fluya, libre de errores, entre dos máquinas que
estén conectadas directamente (servicio orientado a conexión).
Para lograr este objetivo tiene que
montar bloques de información (llamados tramas en esta capa), dotarles de una dirección de capa de enlace (Dirección MAC), gestionar la detección o corrección de errores, y ocuparse del control de flujo entre equipos (para evitar que un equipo más rápido desborde a uno más
lento).
Cuando el medio de comunicación está
compartido entre más de dos equipos es necesario arbitrar el uso del mismo.
Esta tarea se realiza en la subcapa de control de acceso al medio.
Dentro del grupo de normas IEEE 802, la subcapa de enlace lógico se recoge en la norma IEEE
802.2 y es común para todos los demás
tipos de redes (Ethernet o IEEE
802.3, IEEE 802.11 o Wi-Fi, IEEE
802.16 o WiMAX, etc.); todas ellas
especifican un subcapa de acceso al medio así como una capa física distinta.
Otro tipo de protocolos de la capa
de enlace serían PPP (Point to point protocol o
protocolo punto a punto), HDLC (High level data link control o
protocolo de enlace de alto nivel), por citar dos.
En la práctica la subcapa de acceso
al medio suele formar parte de la propia tarjeta de comunicaciones, mientras
que la subcapa de enlace lógico estaría en el programa adaptador de la tarjeta
(driver en inglés).
FUNCIONES: La capa
de enlace de datos es responsable de la transferencia fiable de información a
través de un Circuito eléctrico de transmisión de datos.
La transmisión de datos lo realiza mediante tramas
que son las unidades de información con sentido lógico para el intercambio de
datos en la capa de enlace. También hay que tener en cuenta que en el modelo TCP/IP se corresponde a la segunda capa
Sus principales funciones son:
1. Iniciación, terminación e
identificación.
2. Segmentación y bloqueo.
3. Sincronización de octeto y
carácter.
4. Delimitación de trama y
transparencia.
5. Control de errores.
6. Control de flujo.
7. Recuperación de fallos.
8. Gestión y coordinación de la
comunicación.
CAPA DE RED
El nivel
de red o capa de red, según la
normalización OSI, es un nivel o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Es el tercer
nivel del modelo
OSI y su misión es conseguir que los datos lleguen desde el origen al destino
aunque no tengan conexión directa. Ofrece servicios al nivel superior (nivel de
transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus funciones.
Para la consecución de su tarea,
puede asignar direcciones de red únicas, interconectar subredes distintas,
encaminar paquetes, utilizar un control de congestión y control de errores.
ORIENTACIÓN DE CONEXIÓN: Hay dos formas en las que el nivel de red puede
funcionar internamente, pero independientemente de que la red funcione
internamente con datagramas o con circuitos virtuales puede dar hacia el nivel
de transporte un servicio orientado a conexión:
·
Datagramas: Cada paquete
se encamina independientemente, sin que el origen y el destino tengan que pasar
por un establecimiento de comunicación previo.
· Circuitos virtuales: En una
red de circuitos virtuales dos equipos que quieran comunicarse tienen que
empezar por establecer una conexión. Durante este establecimiento de conexión,
todos los routers que
haya por el camino elegido reservarán recursos para ese circuito virtual
específico.
-La tarea
principal de la capa de enlace de datos es tomar una transmisión de datos y
transformarla en una extracción libre de errores de transmisión para la capa de
red. Logra esta función dividiendo los datos de entrada en marcos de datos (de
unos cuantos cientos de bytes), transmite los marcos en forma secuencial, y
procesa los marcos de estado que envía el nodo destino. Si se habla de tramas
es de capa de enlace.
CAPA DE TRANSPORTE
El nivel
de transporte o capa de transporte es el cuarto nivel del modelo
OSI encargado de la transferencia libre de errores de los datos entre el emisor
y el receptor, aunque no estén directamente conectados, así como de mantener el
flujo de la red. Es la base de toda la jerarquía de
protocolo. La tarea de esta capa es
proporcionar un transporte de datos confiable y económico de la máquina de
origen a la máquina destino, independientemente de la red de redes física en
uno. Sin la capa transporte, el concepto total de los protocolos en capas tendría poco sentido.
CAPA DE SESIÓN
El nivel
de sesión o capa de sesión es el quinto nivel del modelo
OSI , que proporciona los mecanismos para controlar el diálogo entre las
aplicaciones de los sistemas finales. En muchos casos, los servicios de la capa
de sesión son parcialmente, o incluso, totalmente prescindibles. No obstante en
algunas aplicaciones su utilización es ineludible.
La capa de sesión proporciona los
siguientes servicios:
·
Control del
Diálogo: Éste puede ser
simultáneo en los dos sentidos (full-duplex) o alternado en ambos sentidos (half-duplex).
·
Agrupamiento: El flujo de datos se puede marcar para definir grupos
de datos.
·
Recuperación: La capa de sesión puede proporcionar un procedimiento
de puntos de comprobación, de forma que si ocurre algún tipo de fallo entre
puntos de comprobación, la entidad de sesión puede retransmitir todos los datos
desde el último punto de comprobación y no desde el principio.
Todas estas capacidades se podrían
incorporar en las aplicaciones de la capa 7. Sin embargo ya que todas estas
herramientas para el control del diálogo son ampliamente aplicables, parece
lógico organizarlas en una capa separada, denominada capa de sesión.1
La capa de sesión surge como una
necesidad de organizar y sincronizar el diálogo y controlar el intercambio de
datos.
La capa de sesión permite a los
usuarios de máquinas diferentes establecer sesiones entre ellos. Una sesión
permite el transporte ordinario de datos, como lo hace la capa de transporte,
pero también proporciona servicios mejorados que son útiles en algunas
aplicaciones. Se podría usar una sesión para que el usuario se conecte a un
sistema remoto de tiempo compartido o para transferir un archivo entre dos máquinas.
CAPA DE PRESENTACIÓN
El nivel
de presentación o capa de presentación es el sexto nivel del Modelo
OSI que se encarga de la representación de la información, de manera que aunque
distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de
caracteres (ASCII, Unicode, EBCDIC), números (little-endian tipo
Intel, big-endian tipo Motorola), sonido o imágenes, los
datos lleguen de manera reconocible.
Esta capa es la primera en trabajar
más el contenido de la comunicación que cómo se establece la misma. En ella se
tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos
transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de
manejarlas.
Por lo tanto, podemos resumir
definiendo a esta capa como la encargada de manejar las estructuras de datos
abstractas y realizar las conversiones de representación de datos necesarias
para la correcta interpretación de los mismos.
Esta capa también permite cifrar los
datos y comprimirlos. Actúa como traductor.
La Capa 6, o capa de presentación,
cumple tres funciones principales. Estas funciones son las siguientes:
·
Formateo de datos
·
Cifrado de datos
·
Compresión de
datos
Para comprender cómo funciona el
formateo de datos, tenemos dos sistemas diferentes. El primer sistema utiliza
el Código ampliado de caracteres decimal codificados en binario (EBCDIC) para
representar los caracteres en la pantalla. El segundo sistema utiliza el Código
americano normalizado para el intercambio de la información (ASCII) para la
misma función. La Capa 6 opera como traductor entre estos dos tipos diferentes
de códigos.
El cifrado de los datos protege la
información durante la transmisión. Las transacciones financieras utilizan el
cifrado para proteger la información confidencial que se envía a través de
Internet. Se utiliza una clave de cifrado para cifrar los datos en el lugar
origen y luego descifrarlos en el lugar destino.
La compresión funciona mediante el
uso de algoritmos para reducir el tamaño de los archivos. El algoritmo busca
patrones de bits repetidos en el archivo y entonces los reemplaza con un token.
Un token es un patrón de bit mucho más corto que representa el patrón largo.
Una analogía sencilla puede ser el nombre Rafa (el apodo), el token, para
referirse a alguien cuyo nombre completo sea Rafael.
CAPA DE APLICACIÓN
El nivel
de aplicación o capa de aplicación es el séptimo nivel del modelo
OSI.
Ofrece a las aplicaciones (de
usuario o no) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y
define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos,
como correo electrónico (POP y SMTP), gestores de bases de datos y protocolos
de transferencia de archivos (FTP).
Cabe aclarar que el usuario
normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele
interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación
pero ocultando la complejidad subyacente. Así por ejemplo un usuario no manda
una petición «GET /index.html HTTP/1.0» para conseguir una página en html, ni
lee directamente el código html/xml. O cuando chateamos con el Mensajero
Instantáneo, no es necesario que codifiquemos la información y los datos del
destinatario para entregarla a la capa de Presentación (capa 6) para que
realice el envío del paquete.
