Comunicacin de Datos
ASIGNATURA: Transmisin de Datos y sus Aplicaciones
7Clase 1
8Comunicacin de Datos.
8Teleinformtica: presente y futuro
10Sistema Teleinformtico
10Transmisin de Datos
11Las redes de transmisin de datos
12Formas de Transmisin de Datos
12Local (o en Planta)
13Remota o Fornea (Fuera de planta)
14Informacin
14Naturaleza de La Informacin
15Tasa de Informacin
15Relacin entre un canal y la tasa de informacin
15Relacin entre la Velocidad de transmisin y el ancho de
banda.
15Definicin de Byte
17Clase 2
18TIPOS DE SEALES
18Seal Anloga
18Seal Digital
19Transmisin de datos analgicos y digitales
19Perturbaciones en la transmisin
19Atenuacin
20Distorsin de retardo
20Ruido
20Capacidad del canal
21CODIFICACION DE DATOS
21Datos digitales, seales digitales
22No retorno a cero ( NRZ )
23Binario multinivel
23Bifase
23Velocidad de modulacin
23Tcnicas de altibajos
24Datos digitales, seales analgicas
24Tcnicas de codificacin
24Datos analgicos, seales digitales
24Modulacin por codificacin de impulsos
25Modulacin delta
25Prestaciones
25Datos analgicos, seales analgicas
26Modulacin en amplitud
26Modulacin en ngulo
27Clase 3
28TIPOS DE TRASMISIN
28Transmisin de Datos en Serie
28Caractersticas de la transmisin en Serie
28Proceso de transformacin
29Ventajas de la Transmisin Digital.
30Transmisin en Paralelo.
30Caracterstica de la Transmisin en Paralelo
31Modos de Transmisin de Datos
31Simplex
31Half Duplex.
31Full Duplex.
31RS-232C.
32Transmisin asncrona y sncrona
32Transmisin asncrona
33Transmisin sncrona
33COMPRESIN DE DATOS
33Aplicaciones utilizadas para la compresin de datos.
34Nociones sobre las tcnicas de datos.
34Compresin lgica.
35Compresin fsica.
35Ventajas y desventajas de la compresin de datos.
35Ventajas:
35Desventajas:
37Clase 4
38MEDIOS DE COMUNICACIN.
38El cable par trenzado
38Estructura del cable par trenzado:
40Tipos de cable par trenzado:
46Fibra multimodal
47Enlaces inalmbricos.
48Microondas terrestres
48Microondas por satlite
49Infrarrojos
51Clase 5
52QUE ES UNA RED?
52Las primeras redes
53Usos de las redes de ordenadores
53Objetivos de las redes
55Aplicacin de las redes
55Estructura de una red
56Tipos de redes
57TIPOS DE REDES SEGN SU DISTRIBUCIN
57Redes de rea Local (LAN)
58Redes de area amplia ( WAN - WIDE AREA NETWORK )
58Constitucin de una red de rea amplia ( WAN )
59Caractersticas de una red de cobertura amplia
60Tipos de redes WAN
61TOPOLOGAS PARA REDES
61Topologas ms Comunes
63Mecanismos para la resolucin de conflictos en la transmisin de
datos:
63Diferentes formas de topologa y la longitud mxima de los
segmentos de cada una.
64COMPONENTES DE UNA RED
65Tarjeta de Interfaz de Red
68Tipos de mdems
68El mdem serie externo
69Ventajas:
70El mdem interno
70Ventajas:
71El mdem USB
71Ventajas:
72El mdem en formato PC Card
72Ventajas:
73Clase 6
74Seguridad en una Red
74Tipos de ataques
74Ataques de intromisin
74Ataque de espionaje en lneas
75Ataque de intercepcin
75Ataque de modificacin
75Ataque de denegacin de servicio
75Ataque de suplantacin
76Ingeniera social
77MEJORES PRCTICAS PARA LA SEGURIDAD INFORMTICA
77La seguridad en un equipo, nodo o computadora
78La seguridad administrativa
79La seguridad lgica
79Seguridad tcnica
80La seguridad fsica
83Clase 7
84INTERNET
86Resea Histrica del Internet
86Protocolo de Informacin en Internet
87Sistema De Nombres De Dominio (DNS)
89Cmo conectarse a Internet
91Clase 8
92INTRANET
93Como Funciona Tcp/Ip E Ipx En Las Intranets
94Como funciona el modelo OSI
95Como se procesan los paquetes TCP/IP
95Como funcionan los puentes
97Como funcionan los enrutadores de las Intranets
99Como se reparte el e-mail dentro de una Intranet
100Como se reparte e-mail entre Intranets
101Como funciona una intranet
103Como funcionan los servidores de sistemas de nombres de
dominio en las intranets
104Seguridad de las Intranets
105Como funcionan los enrutadores para filtrar
106Como funcionan los FireWalls
107Como funcionan los servidores sustitutos
108Como funcionan los anfitriones bastin
110Como funciona la encriptacin
111Como funcionan las contraseas y los sistemas de
autenticacin
112Como funciona el software para examinar virus en una
intranet
113Bloquear sitios indeseables desde una intranet
114Como funciona el software de supervisin de intranets
115Redes virtuales seguras
115Visin global de los programas para trabajo en grupo
115Como funcionan las herramientas de bsqueda de las
intranets
116Como funcionan las transacciones financieras en una
intranet
116EXTRANET
117Clase 9
118INTERNET 2 o I2
118Antecedentes de Internet
118Cal es la diferencia del Internet2 al actual Internet?
119Qu es Internet2? (tambin conocida como I2)
120Por qu otra red ?
120Por questn las universidades a la cabeza en Internet 2?
121Construir Internet2 una nueva red privada para reemplazar la
actual Internet?
122Qu otros tipos de organizaciones estn relacionadas con
Internet2?
122Cmo podra conectarme a Internet2?
122Desarrollo en Internet2
123Red Internet2
124Internet 2 desplazar a la Internet comercial actual?
125Y qu de las instituciones educativas que no son miembros de
la Internet 2?
126REFERENCIAS
TRANSMISIN DE DATOSClase 1
DESCRIPCIN
En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los
Elementos de la Comunicacin, as como tambin la definicin de
Transmisin de Datos, su evolucin histrica, las formas de transmisin
de datos, de igual manera la definicin de Canal de Informacin su
relacin con la Tasa de Informacin.Al finalizar la clase los alumnos
estarn en la capacidad de poder definir Transmisin de Datos y
conocer las caractersticas de ella de cmo poder ser aplicada en la
vida cotidiana.
OBJETIVOSRECURSOS
Describir los elementos de la comunicacin.
Definir transmisin de Datos.
Recorrer la evolucin histrica de la transmisin de datos en el
transcurrir del tiempo
Identificar los sistema Teleinformticos.
Identificar las redes de transmisin de datos.
Describir las formas de transmisin de datos (Local de
Planta).
Describir Informacin y su naturaleza.
Identificar Tasa de Informacin su relacin con el Canal de
Transmisin.
Definir Byte y sus conversiones Gua de trabajo
Papel Bond
Marcadores
ACTIVIDADES
Con la ayuda del docente los alumnos se distribuirn en equipos
de trabajo y realizaran un taller donde analizarn el contenido de
la clase.
A travs de una exposicin el docente definir Byte sus
caractersticas, as como tambin la manera de conversin.
Comunicacin de Datos.
Es el proceso de comunicar informacin en forma binaria entre dos
o ms puntos. Requiere cuatro elementos bsicos que son:
Emisor: Dispositivo que transmite los datos
Mensaje: lo conforman los datos a ser transmitidos
Medio : consiste en el recorrido de los datos desde el origen
hasta su destino
Areos: basados en seales radio-elctricas (utilizan la atmsfera
como medio de transmisin), en seales de rayos lser o rayos
infrarrojos.
Slidos: principalmente el cobre en par trenzado o cable coaxial
y la fibra ptica.
Receptor: dispositivo de destino de los datos
Teleinformtica: presente y futuro
La Teleinformtica en el momento actual se encuentra
suficientemente implantada y desarrollada para dar servicios a la
mayor parte de las necesidades existentes. Por otra parte, la rpida
evolucin de los dispositivos electrnicos y en particular de la
arquitectura de las computadoras y el desarrollo de software para
control de procesos e interconexin de dispositivos, nos lleva a
pensar que el futuro prximo traer nuevas ideas, redes y
posibilidades de utilizacin de las mismas. En principios, podemos
decir que fundamentalmente la investigacin actual va encaminada al
desarrollo de una red nica capaz de soportar simultneamente todos
los servicios de voz, textos, datos e imgenes con suficientes
garantas y que permita la conexin a ella de todas las redes ya
existentes, tanto de rea local como de rea extensa.
En una comunicacin se transmite informacin desde una persona a
otra persona o mas, genricamente de un elemento a cualquiera
otro.Para que se pueda realizar una transmisin de informacin, son
necesarios tres elementos, sin los cuales tal informacin no
existir.
La primera comunicacin que existi entre hombres, segn se deduce
de la propia historia de la humanidad, fue a base de signos o
gestos que expresaban intuitivamente determinadas manifestaciones
con sentido propio.
No hacan mas que de mero complemento del gesto. Posteriormente
comenz la comunicacin hablada a travs de un determinado lenguaje,
de tal forma que cada palabra significaba algo y cada frase tenia
un contenido informativo aun mas extenso.
Mas tarde el hombre tuvo la necesidad de establecer comunicacin
con entornos geogrficos ms distantes como por ejemplo entre
personas de aldeas distantes o entre los barcos y la costa, fue
cuando aparecieron las seales de humo, destellos de espejos,
posicionamiento de banderas etc. Mtodos que aun siguen utilizndose
en algunos casos y que cubren y cubrieron las necesidades de la
poca.
Con el paso del tiempo y la evolucin tecnolgica, la comunicacin
a distancia comenz a tomar cuerpo. La primera tcnica o sistema
utilizado fue el cdigo MORSE, a travs del telgrafo que permitieron
comunicaciones por medio de cables a unas distancias
considerables.
Posteriormente se desarrollo la tcnica que da origen al telfono
para la comunicacin directa de la voz a larga distancia. Mas tarde
aparecieron las comunicaciones por radio, la transmisin de imgenes
a travs de la televisin, y con ellas un gran numero de tcnicas y
mtodos que la soportan.
En la dcada del sesenta comienza a surgir la idea de incorporar
las computadoras en las comunicaciones de datos a cierta distancia,
lo que se hizo realidad en la dcada de los setenta en la que se
desarrollo notablemente la interconexin entre equipos informticos
de todo tipo.
La comunicacin entre distintos equipos informticos puede
realizarse entre
Computadora y computadora
Computadora y perifrico
Perifrico y perifrico
Cuando hablamos de perifrico nos referimos a cualquier unidad de
entrada salida como puede ser un terminal teclado, pantalla una
impresor, una unidad de disco, un sensor de temperatura. Etc.
Una computadora desarrolla trabajo cuando ejecuta un programa
decimos que teleinformatica es la ciencia que trata la contabilidad
y comunicacin a distancia entre procesos (conjunto de instrucciones
que se ejecutan en una computadora).
Sistema Teleinformtico
Se denomina Sistema Teleinformatico al conjunto de recursos
hardware y software utilizados para satisfacer unas determinadas
necesidades de transmisin de datos.
Un sistema de informacin consta de:
Un procesador Central auxiliado en las tareas de gestin de las
comunicaciones por otro procesador de menor capacidad denominado
Unidad de Control de Comunicaciones o Procesador de Comunicaciones
(Front - end en la aceptacin ingls). en el otro extremo se
encuentra el dispositivo que desea comunicarse con el procesador
central denominndose Terminal Remoto y entre ambos se encuentra la
Red de Telecomunicacin en cuyo principio y fin encontramos los
convertidores - adaptadores para la comunicacin denominados Mdem
aunque pueden ser otro tipo de dispositivos segn se transmita de
una forma o de otra.
El elemento que hemos denominado Terminal Remoto puede ser
cualquier dispositivo capaz de comunicar, recibir o intercambiar
datos con el Procesador Central por parte de los datos o
sencillamente de acceso a un solo Procesador Central por parte de
un gran nmero de terminales que necesariamente tiene que cubrir un
rea extensa.
Por ultimo y debido a las caractersticas de las seales manejadas
en un sistema informticos, es necesario utilizar un adaptador de
dichas seales a otra cuyas caractersticas sean ms apropiadas para
la transmisin de datos a distancia sobre Redes de Telecomunicacin.
Estos dispositivos se denominan Mdem, Adaptadores Telegrfico o
Codec, segn sean las caractersticas de la seales. En el caso del
Mdem, su nombre viene de la contratacin de Modulador - demodulador
y su funcin es la de convertir las seales digitales en analgicas y
viceversa.
Transmisin de Datos
Se define transmisin de datos al movimiento de informacin
codificada, de un punto a uno o ms puntos, mediante seales
elctricas, pticas, electro pticas o electromagnticas.
Este requerimiento, originado en las organizaciones
gubernamentales, industriales, comerciales, bancarias,
empresariales, militares, etc. Ha nacido por la necesidad de poner
a disposicin de ellas en un punto remoto la capacidad de proceso de
un ordenador ubicado en un punto que podramos llamar central.
Este punto puede estar dentro de la propia organizacin, prximo o
alejado del computador central.
La diferencia importante que es necesario ejecutar, reside en la
distancia y la geografa del problema a considerar, pues en funcin
de estos parmetros, puede ser necesario o no el uso de redes de
comunicaciones. Es por ello, que en funcin a la ubicacin geogrfica,
se puede efectuar una clasificacin de las disposiciones de los
equipamientos utilizados.
Las redes de transmisin de datos
Una red de Transmisin de Datos es un conjunto de elementos
fsicos y lgicos que permiten la interconexin de equipos y
satisfacen todas las necesidades de comunicacin de datos entre los
mismos.
La evolucin de estas redes puede abordarse desde distintos
puntos de visita en primer lugar podemos referirnos al elemento
fsico que soporta la transmisin de primer lugar podemos referirnos
al elemento fsico que soporta la transmisin de datos, en este
sentido, podemos decir que con independencia de la conexin de
dispositivos de forma privada para su uso exclusivo por parte de
sus propietarios, la primera red que se utilizo fue la ya existente
Red Telefnica. Esta red que ya empez a utilizarse para la
transmisin de datos en la dcada de los sesenta puntos (generalmente
entre todas las ciudades y un gran nmero de usuarios en cada una de
ellas) que ya se encontraban unidos, y por otro lado, el coste
reducido de la conexin y el servicio. Posteriormente, en la dcada
de los setenta aparecen en la mayora de los pases Redes
Especializadas en la Transmisin de Datos cuyo uso exclusivo
aportaba una gran mejora en calidad y seguridad frente a las redes
telefnicas.
Las primeras redes fueron las que tenan un solo procesador
central que daba servicio a todo el conjunto de terminales
conectados.Aparecieron ms tarde Redes Multisistemas, donde el
control de la red es compartido por mltiples procesadores o
aplicacin instalada en los mismos.Posteriormente, aparecen las
Redes Distribuidas que permiten la conexin entre distintos tipos de
redes, procesadores y terminales. En ella se encuentran conectados
todo tipo de procesadores, redes de empresas, redes locales.
Formas de Transmisin de Datos
Local (o en Planta)
Cuando la transmisin debe efectuarse en forma Local o tambin en
la modalidad conocida como En Planta, la propia organizacin
generalmente construye las lneas de comunicacin necesarias y, por
lo tanto, los problemas tcnicos cuando las distancias son pequeas
resultan mnimos y no requieren consideraciones especiales. En el
caso simple de un computador central o micro computador, que tiene
conectada, dentro de un edificio o en una superficie geogrfica
reducida, una serie de terminales.
Las precauciones tcnicas a tomar en estos casos, son brindadas,
generalmente, por el mismo proveedor y resulta un problema a
resolver conjuntamente con el de la instalacin de los medios
informticos.
En estos casos, no existen restricciones externas, los sistemas
son los ms flexibles y menos complicados por el usuario.
Generalmente, los aspectos que hacen a las comunicaciones fsicas
entre los diversos equipamientos se resuelven mediante cables
coaxiales, UTP (Par Trenzado), Fibra ptica.
Se trabaja con Velocidades mayores y tanto las interfaces
elctricas como los protocolos de comunicacin son previstos por el
fabricante del hardware.
Remota o Fornea (Fuera de planta)
Cuando por el contrario la transmisin es remota, se necesitar de
lneas de telecomunicaciones para efectivizarla; de all surge la
necesidad de tener en cuenta una serie de tcnicas especiales que
han sido desarrolladas en una nueva especialidad y que se ha dado
en llamar Teleinformtica, o Telemtica.
En estos casos, existirn fuertes restricciones externas,
derivadas de las regulaciones legales de los sistemas de
comunicaciones pblicas, que escapa a la propiedad del usuario.
Por otra parte, los sistemas teleinformticas se han tenido que
adaptar a las caractersticas tcnicas de la infraestructura de
telecomunicaciones existentes, que inicialmente es siempre la
construida para El servicio telefnico es por ello que ha nacido la
necesidad de nuevas tcnicas, que tienen en cuanta la necesidad de
desarrollar e integrar por lamisca va, seales de Voz, Video, Sonido
y datos.
Se ha considerado la transmisin de datos, con carcter mas
general, abarcando los casos de transmisin en planta y fuera de
ella.
En conclusin se define la transmisin de datos, como la accin de
cursar datos, a travs de medios de telecomunicaciones, de un lugar,
en que son originados a otros en que son recibidos.Informacin
Una Informacin es un conjunto de datos, que nos permite aclarar
algo, sobre aquello que nos es desconocido
Naturaleza de La Informacin
La informacin que maneja el ordenador es digital, es decir esta
compuesta por un conjunto discreto de dos valores el 1 y el 0. Sin
embargo, por las limitaciones fsicas de las lneas de transmisin no
es posible enviar informacin digital a travs de un circuito
telefnico.
Para poder utilizar las lneas de telfono (y en general cualquier
lnea de transmisin) para el envo de informacin entre ordenadores
digitales, es necesario un proceso de transformacin de la
informacin. Durante este proceso la informacin se adecua para ser
transportada por el canal de comunicacin. Este proceso se conoce
como modulacin-demodulacin y es el que se realiza en el mdem.
Tasa de Informacin
Es la Cantidad de Informacin producida por una fuente de Datos
en un determinado tiempo.
Relacin entre un canal y la tasa de informacin
Todo depende de las caractersticas propias del canal,
especialmente de la relacin seal ruido y de la seal de Bandas, y es
independiente de la tasa reinformacin de la fuente.
Por lo tanto podemos decir:
Si la tasa reinformacin es mayor que la capacidad del Canal, no
es posible transmitir sin errores.
Esto implica que en el diseo de cualquier sistema se
comunicaciones, se debe previamente calcular la tasa de informacin
mxima a transmitir, para luego utilizar dicho dato, en la
determinacin de la capacidad del canal de comunicacin.
Relacin entre la Velocidad de transmisin y el ancho de
banda.
El medio de transmisin de las seales limita mucho las
componentes de frecuencia a las que puede ir la seal, por lo que el
medio slo permite la transmisin de cierto ancho de banda.
En el caso de ondas cuadradas ( binarias ), estas se pueden
simular con ondas senoidales en las que la seal slo contenga
mltiplos impares de la frecuencia fundamental. Cuanto ms ancho de
banda, ms se asemeja la funcin seno ( multifrecuencia ) a la onda
cuadrada. Pero generalmente es suficiente con las tres primeras
componentes.
Se puede demostrar que al duplicar el ancho de banda, se duplica
la Velocidad de transmisin a la que puede ir la seal.
Al considerar que el ancho de banda de una seal est concentrado
sobre una frecuencia central, al aumentar esta, aumenta la
Velocidad potencial de transmitir la seal.
Pero al aumentar el ancho de banda, aumenta el coste de
transmisin de la seal aunque disminuye la distorsin y la
posibilidad de ocurrencia de errores
Definicin de Byte
Se denomina Byte, al numero de Bits necesario, en dado sistema
de codificacin, para poder representar un caracter.
Dado que en muchos sistemas de codificacin, cada caracter
necesita de8 Bits para ser codificado, la idea inicial que se tiene
sobre este concepto es que siempre se necesita en conjunto de 8
bits para configurar un Byte.
Sin embargo, en funcin de la funcin que se ha dado, un byte
puede tener un nmero variable de bits dependiendo de que se usan
cinco (5), seis (6), siete (7), y ocho (8), para formar un
carcter.
Esta unidad de medida se suele usar frecuentemente para indicar
la capacidad de almacenamiento de la Informacin en memoria o en
equipos auxiliares. Con ello se indica precisamente el nmero de
caracteres que pueden ser almacenados por ellos.
Como conclusin podemos decir, que cuado ms Bits son necesarios
en un sistema dado de codificacin para un Byte, mayor es la
cantidad de Informacin que lleva cada caracter.
El bit = Solo puede tomar dos valores el 1 y el 0 y es la
cantidad mnima de informacin.
El byte = Agrupacin de 8 bits. Las informaciones posibles que un
byte puede representar son 2 elevados a 8,2 8 = 256
El kilobyte = Es mltiplo del byte un kilobyte equivale a: 1024
byte = 2 10 bytes
El megabyte = Mltiplo del byte, un megabyte equivale a 1024*
1024 = 2 20 bytes
El gigabyte =Es mltiplo del byte. Un gigabyte equivale a 1024*
1024* 1024 bytes =2 30
El terabyte =Mltiplo del byte equivale a 1024* 124* 1024* 1024=
2 40
LAS SEALESClase 2
DESCRIPCIN
En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los Tipos de
Seales, as como tambin sus caractersticas, las Perturbaciones en la
Transmisin al momento de transmitir, los diferentes tipos de
Codificacin de Datos.
Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de
poder describir los Tipos de Seales las diferentes interrupciones
que se pueden encontrar al momento de transmitir.
OBJETIVOSRECURSOS
Describir los tipos de seales (Analgica y Digital).
Diferenciar los tipos de seales de acuerdo a sus
caractersticas
Identificar las caractersticas de los diferentes tipos de
perturbaciones que puede tener la transmisin.
Reconocer las diferentes maneras de codificar la informacin
entre ambas seales.
Gua de trabajo
Papel Bond
Marcadores
ACTIVIDADES
A travs de una exposicin el docente dar a conocer los tipos de
seales las perturbaciones que se pueden encontrar al momento de
transmitir de igual explicara los diferentes tipos de codificacin
entre ambas seales.
TIPOS DE SEALES
Seal Anloga
En un sistema analgico de transmisin tenemos a la salida de este
una cantidad que varia continuamente.
En la transmisin analgica, la seal que transporta la informacin
es continua, en la seal digital es discreta. La forma ms sencilla
de transmisin digital es la binaria, en la cual a cada elemento de
informacin se le asigna uno de dos posibles estados.
Para identificar una gran cantidad de informacin se codifica un
nmero especfico de bits, el cual se conoce como caracter. Esta
codificacin se usa para la informacin e escrita.
Ej: Teletipo = Servicio para la transmisin de un telegrama.
La mayor de las computadoras en servicio hoy en da utilizan u
operan con el sistema binario por lo cual viene ms la transmisin
binaria, ya sea de terminal a computadora o de computadora a
computadora.
Seal Digital
En la transmisin digital existen dos notables ventajas lo cual
hace que tenga gran aceptacin cuando se compara con la analgica.
Estas son:
El ruido no se acumula en los repetidores.
El formato digital se adapta por si mismo de manera ideal a la
tecnologa de estado slido, particularmente en los circuitos
integrados.
La mayor parte de la informacin que se transmite en una red
portadora es de naturaleza analgica,
Ej: La voz, El vdeo
Al convertir estas seales al formato digital se pueden
aprovechar las dos caractersticas anteriormente citadas.
Para transmitir informacin digital(binaria 0 1) por la red
telefnica, la seal digital se convierte a una seal analgica
compatible con la el equipo de la red y esta funcin se realiza en
el Mdem.
Para hacer lo inverso o sea con la seal analgica, se usan dos
mtodos diferentes de modulacin:
La modulacin por codificacin de pulsos(MCP).
Es ventajoso transmitir datos en forma binaria en vez de
convertirlos a analgico. Sin embargo, la transmisin digital est
restringida a canales con un ancho de banda mucho mayor que el de
la banda de la voz.
Transmisin de datos analgicos y digitales
Los datos analgicos toman valores continuos y los digitales,
valores discretos. Una seal analgica es una seal continua que se
propaga por ciertos medios.
Una seal digital es una serie de pulsos que se transmiten a
travs de un cable ya que son pulsos elctricos.
Los datos analgicos se pueden representar por una seal
electromagntica con el mismo espectro que los datos.
Los datos digitales se suelen representar por una serie de
pulsos de tensin que representan los valores binarios de la
seal.
La transmisin analgica es una forma de transmitir seales
analgicas ( que pueden contener datos analgicos o datos digitales
). El problema de la transmisin analgica es que la seal se debilita
con la distancia, por lo que hay que utilizar amplificadores de
seal cada cierta distancia.
La transmisin digital tiene el problema de que la seal se atena
y distorsiona con la distancia, por lo que cada cierta distancia
hay que introducir repetidores de seal.
ltimamente se utiliza mucho la transmisin digital debido a que
:
La tecnologa digital se ha abaratado mucho.
Al usar repetidores en vez de amplificadores, el ruido y otras
distorsiones no es acumulativo.
La utilizacin de banda ancha es ms aprovechada por la tecnologa
digital.
Los datos transportados se pueden encriptar y por tanto hay ms
seguridad en la informacin.
Al tratar digitalmente todas las seales, se pueden integrar
servicios de datos analgicos ( voz, vdeo, etc..) con digitales como
texto y otros.
Perturbaciones en la transmisin
Atenuacin
La energa de una seal decae con la distancia, por lo que hay que
asegurarse que llegue con la suficiente energa como para ser
captada por la circuitera del receptor y adems, el ruido debe ser
sensiblemente menor que la seal original ( para mantener la energa
de la seal se utilizan amplificadores o repetidores ).
Debido a que la atenuacin vara en funcin de la frecuencia, las
seales analgicas llegan distorsionadas, por lo que hay que utilizar
sistemas que le devuelvan a la seal sus caractersticas iniciales (
usando bobinas que cambian las caractersticas elctricas o
amplificando ms las frecuencias ms altas ).
Distorsin de retardo
Debido a que en medios guiados, la Velocidad de propagacin de
una seal vara con la frecuencia, hay frecuencias que llegan antes
que otras dentro de la misma seal y por tanto las diferentes
componentes en frecuencia de la seal llegan en instantes diferentes
al receptor. Para atenuar este problema se usan tcnicas de
ecualizacin.
Ruido
El ruido es toda aquella seal que se inserta entre el emisor y
el receptor de una seal dada. Hay diferentes tipos de ruido : ruido
trmico debido a la agitacin trmica de electrones dentro del
conductor, ruido de intermodulacin cuando distintas frecuencias
comparten el mismo medio de transmisin, diafona se produce cuando
hay un acoplamiento entre las lneas que transportan las seales y el
ruido impulsivo se trata de pulsos discontinuos de poca duracin y
de gran amplitud que afectan a la seal.
Capacidad del canal
Se llama capacidad del canal a la Velocidad a la que se pueden
transmitir los datos en un canal de comunicacin de datos.
La Velocidad de los datos es la Velocidad expresada en bits por
segundo a la que se pueden transmitir los datos.
El ancho de banda es aquel ancho de banda de la seal transmitida
y que est limitado por el transmisor y por la naturaleza del medio
de transmisin ( en hertzios ).
La tasa de errores es la razn a la que ocurren errores.
Para un ancho de banda determinado es aconsejable la mayor
Velocidad de transmisin posible pero de forma que no se supere la
tasa de errores aconsejable. Para conseguir esto, el mayor
inconveniente es el ruido.
Para un ancho de banda dado W, la mayor Velocidad de transmisin
posible es 2W, pero si se permite (con seales digitales) codificar
ms de un bit en cada ciclo, es posible transmitir ms cantidad de
informacin.
La formulacin de Nyquist nos dice que aumentado los niveles de
tensin diferenciables en la seal, es posible incrementar la
cantidad de informacin transmitida.
C= 2W log2 M
El problema de esta tcnica es que el receptor debe de ser capaz
de diferenciar ms niveles de tensin en la seal recibida, cosa que
es dificultada por el ruido.
Cuanto mayor es la Velocidad de transmisin, mayor es el dao que
puede ocasionar el ruido.
Shannon propuso la frmula que relaciona la potencia de la seal (
S ), la potencia del ruido ( N ), la capacidad del canal ( C ) y el
ancho de banda ( W ).
C = W log2 ( 1+S/N )
Esta capacidad es la capacidad mxima terica de cantidad de
transmisin, pero en la realidad, es menor debido a que no se ha
tenido en cuenta nada ms que el ruido trmico.
CODIFICACION DE DATOS
Datos digitales, seales digitales
Una seal es digital si consiste en una serie de pulsos de
tensin. Para datos digitales no hay ms que codificar cada pulso
como bit de datos.
En una seal unipolar ( tensin siempre del mismo signo ) habr que
codificar un 0 como una tensin baja y un 1 como una tensin alta ( o
al revs ).
En una seal bipolar ( positiva y negativa ), se codifica un 1
como una tensin positiva y un 0 como negativa ( o al revs ).
La razn de datos de una seal es la velocidad de transmisin
expresada en bits por segundo, a la que se transmiten los
datos.
La razn de modulacin es la velocidad con la que cambia el nivel
de la seal, y depende del esquema de codificacin elegido.
Un aumento de la razn de datos aumentar la razn de error por
bit.
Un aumento de la relacin seal-ruido ( S/N ) reduce la tasa de
error por bit.
Un aumento del ancho de banda permite un aumento en la razn de
datos.
Para mejorar las prestaciones del sistema de transmisin, se debe
utilizar un buen esquema de codificacin, que establece una
correspondencia entre los bits de los datos y los elementos de
seal.
Factores a tener en cuenta para utilizar un buen sistema de
codificacin :
1. Espectro de la seal : La ausencia de componentes de altas
frecuencias, disminuye el ancho de banda. La presencia de
componente continua en la seal obliga a mantener una conexin fsica
directa ( propensa a algunas interferencias ). Se debe concentrar
la energa de la seal en el centro de la banda para que las
interferencias sean las menores posibles.
2. Sincronizacin : para separar un bit de otro, se puede
utilizar una seal separada de reloj ( lo cul es muy costoso y lento
) o bien que la propia seal porte la sincronizacin, lo cul implica
un sistema de codificacin adecuado.
3. Deteccin de errores : es necesaria la deteccin de errores ya
en la capa fsica.
4. Inmunidad al ruido e interferencias : hay cdigos ms robustos
al ruido que otros.
5. Coste y complejidad : el coste aumenta con el aumento de la
razn de elementos de seal.
No retorno a cero ( NRZ )
Es el esquema ms sencillo ya que se codifica un nivel de tensin
como un 1 y una ausencia de tensin como un 0 ( o al revs ).
Ventajas : sencillez, fcil de implementar, uso eficaz del ancho
de banda.
Desventajas : presencia de componente en continua, ausencia de
capacidad de sincronizacin.
Se suelen utilizar en grabaciones magnticas.
Otra modalidad de este tipo de codificacin es la NRZI que
consiste en codificar los bits cuando se producen cambios de tensin
( sabiendo la duracin de un bit, si hay un cambio de tensin, esto
se codifica por ejemplo como 1 y si no hay cambio, se codifica como
0 ). A esto se le llama codificacin diferencial. Lo que se hace es
comparar la polaridad de los elementos de seal adyacentes, y esto
hace posible detectar mejor la presencia de ruido y es ms difcil
perder la polaridad de una seal cuando hay dificultades de
transmisin.
Binario multinivel
Este sistema intenta subsanar las deficiencias de NRZ utilizando
el sistema de codificar un 1 cada vez que se produce un cambio de
nivel de la seal, y codificando un 0 cuando no hay cambio de nivel
( lo cul sigue siendo un inconveniente para cadenas de ceros ).
Ventajas : no hay problemas de sincronizacin con cadenas de 1 (
aunque s con cadenas de 0 ), no hay componente en continua, ancho
de banda menor que en NRZ, la alternancia de pulsos permite la
deteccin de errores.
Desventajas : hay an problemas de sincronizacin, es menos eficaz
que el
Bifase
En la codificacin Manchester siempre hay una transicin en mitad
del intervalo de duracin del bit ( la mitad del bit se encarga de
la sincronizacin).
En Manchester diferencial la transicin en mitad del intervalo se
utiliza slo como sincronizacin y es la presencia de un cambio de
tensin al inicio del bit lo que seala la presencia de un 1.
Ventajas: sincronizacin,no tiene componente en continua,
deteccin de errores.
Desventajas: se necesita mayor ancho de banda.
Velocidad de modulacin
Hay que diferenciar entre la razn de datos ( bits por unidad de
tiempo ) y la velocidad de modulacin ( elementos de seal por unidad
de tiempo ). Cuanto mejor sea el sistema de codificacin, mayor
velocidad de modulacin se podr obtener.
Tcnicas de altibajos
Para mantener sincronizado el reloj del receptor en tcnicas
bifase, se hace necesario sustituir series largas de ausencias de
tensin por cambios sincronizados ( que portan el reloj ) y luego se
requiere un mtodo en el receptor para volver a decodificar la seal
original.
Datos digitales, seales analgicas
Tcnicas de codificacin
Para transmitir datos digitales mediante seales analgicas es
necesario convertir estos datos a un formato analgico. Para esto
existen varias tcnicas.
1. Desplazamiento de amplitud ( ASK ) : los dos valores binarios
se representan por dos valores de amplitud de la portadora, por
ejemplo s(t)=A x Cos ( 2 x pi x f x t ) simboliza el 1 y s(t)= 0
simboliza el 0. Aunque este mtodo es muy sensible a cambios
repentinos de la ganancia, es muy utilizado en fibras pticas ( 1 es
presencia de luz y 0 es ausencia de luz ).
2. Desplazamiento de frecuencia ( FSK ) : en este caso, los dos
valores binarios se representan por dos frecuencias prximas a la
portadora. Este mtodo es menos sensible a errores que ASK y se
utiliza para mayores velocidades de transmisin que ASK, para
transmisiones de telfono a altas frecuencias y para LAN's con
cables coaxiales.
3. Desplazamiento de fase ( PSK ) : en este caso es la fase de
la portadora la que se desplaza. Un 0 se representa como una seal
con igual fase que la seal anterior y un 1 como una seal con fase
opuesta a la anteriormente enviada. Utilizando varios ngulos de
fase, uno para cada tipo de seal, es posible codificar ms bits con
iguales elementos de seal.
Datos analgicos, seales digitales
Para transmitir datos analgicos en seales digitales es preciso
realizar un proceso de digitalizacin de los datos. Este proceso y
el siguiente de decodificacin la realiza un dispositivo llamado
codec.
Modulacin por codificacin de impulsos
Se basa en el teorema de muestreo: " Si una seal f(t) se
muestrea a intervalos regulares de tiempo con una frecuencia mayor
que el doble de la frecuencia significativa ms alta de la seal,
entonces las muestras as obtenidas contienen toda la informacin de
la seal original. La funcin f(t) se puede reconstruir a partir de
estas muestras mediante la utilizacin de un filtro pasa-baja ".
Es decir, se debe muestrear la seal original con el doble de
frecuencia que ella, y con los valores obtenidos, normalizndolos a
un nmero de bits dado ( por ejemplo, con 8 bits habra que
distinguir entre 256 posibles valores de amplitud de la seal
original a cuantificar ) se ha podido codificar dicha seal.
En el receptor, este proceso se invierte, pero por supuesto se
ha perdido algo de informacin al codificar, por lo que la seal
obtenida no es exactamente igual que la original (se le ha
introducido ruido de cuantizacin).
Hay tcnicas no lineales en las que es posible reducir el ruido
de cuantizacin muestreando a intervalos no siempre iguales.
Modulacin delta
Esta tcnica reduce la complejidad de la anterior mediante la
aproximacin de la funcin a codificar por una funcin escalera lo ms
parecida posible. De esta forma, cada escaln de la escalera ya
puede ser representado por un valor ( en 8 bits, uno entre 256
posibles valores de amplitud ).La eleccin de un adecuado salto de
escalera y de la frecuencia de muestreo pueden hacer que se
modifique la precisin de la seal.
La principal ventaja de esta tcnica respecto a la anterior es la
facilidad de implementacin.
Prestaciones
Las tcnicas de transmisin digital estn siendo muy utilizadas
debido a :
Al usar repetidores en lugar de amplificadores, no hay ruido
aditivo.
Al usar tcnicas de multiplexacin por divisin en el tiempo, no
hay ruido de intermodulacin.
Las seales digitales son ms fciles de emplear en los modernos
circuitos de conmutacin.
Datos analgicos, seales analgicas
La modulacin consiste en combinar una seal de entrada con una
seal portadora para producir una seal cuyo ancho de banda est
centrado en torno a la frecuencia de la portadora. Este proceso es
necesario para transmitir datos digitales mediante seales
analgicas, pero no se sabe si est justificado para transmitir datos
analgicos.
Este proceso es necesario ya que para transmitir seales
analgicas sin modular, tendramos que utilizar enormes antenas y
tampoco podramos utilizar tcnicas de multiplexacin por divisin en
frecuencias.
Modulacin en amplitud
Consiste en multiplicar la seal original por la portadora y de
esta forma se obtiene la forma original pero slo utilizando los
mximos y los mnimos de la seal modulada. De esta forma, se puede
reconstruir la seal original y se evita la utilizacin de enormes
antenas.
Hay una aproximacin que utiliza slo la mitad del ancho de banda
y se necesita menos potencia para su transmisin. Pero esta
aproximacin y otras quitan la portadora, con lo que se pierde el
poder de sincronizacin de la seal.
Modulacin en ngulo
Se puede hacer que la seal portadora tenga cambios de fase que
recreen la seal original a modular ( modulacin en fase ) o tambin
que la portadora tenga cambios de frecuencia que simulen la seal
original a modular ( modulacin en frecuencia ).
El inconveniente de estas dos modalidades de modulacin es que
requieren mayor ancho de banda que la modulacin en amplitud.
TIPOS DE TRANSMISINClase 3
DESCRIPCIN
En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los Tipos de
Transmisin de Datos, as como tambin sus caractersticas, ventajas y
desventajas, el proceso de Serializacin y Deserializacin. Se dar a
conocer los Modos de Transmisin de Datos, de igual manera, la
Transmisin Asncrona y Sncrona. Por ultimo conoceremos las
caractersticas de la Compresin de Datos, su funcionamiento,
aplicaciones en la transmisin y los programas ms utilizados para
esta actividad.
Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de
poder describir los Tipos de Transmisin dar a conocer sus
caractersticas, de igual manera diferenciar ambas Seales.
OBJETIVOSRECURSOS
Describir los tipos de Transmisin (Serie y Paralelo).
Diferenciar los tipos de Transmisin de acuerdo a sus
caractersticas
Conocer el proceso de transformacin entre ambas seales
Reconocer las ventajas desventajas de ambas seales.
Identificar los modos de Transmisin.
Identificar la Transmisin Asncrona y Sncrona.
Definir compresin de Datos.
Reconocer los programas utilizados para esta actividad.
Identificar los tipos de compresin de Datos.
Conocer las Ventajas desventajas de la compresin de datos.
Gua de trabajo
Papel Bond
Marcadores
ACTIVIDADES
A travs de una exposicin el docente dar a conocer los tipos de
transmisin de datos, los modos de transmitir datos, as como tambin
la compresin de datos, dando a conocer en cada una de ellas:
Caractersticas, ventajas y desventajas.
TIPOS DE TRASMISIN
Transmisin de Datos en Serie
En este tipo de transmisin los bits se trasladan uno detrs del
otro sobre una misma lnea, tambin se transmite por la misma
lnea.
Este tipo de transmisin se utiliza a medida que la distancia
entre los equipos aumenta a pesar que es ms lenta que la transmisin
paralelo y adems menos costosa. Los transmisores y receptores de
datos serie son ms complejos debido a la dificultad en transmitir y
recibir seales a travs de cables largos.
La conversin de paralelo a serie y viceversa la llevamos a cabo
con ayuda de registro de desplazamiento.
La transmisin serie es Sncrona si en el momento exacto de
transmisin y recepcin de cada bit esta determinada antes de que se
transmita y reciba y asncrona cuando la temporizacin de los bits de
un caracter no depende de la temporizacin de un caracter
previo.
Caractersticas de la transmisin en Serie
En este caso se enva un bit despus de otro
este modo de transmisin es el tpico de los sistema de
Teleinformticos
En muchas oportunidades, las seales que son transmitidas por los
vnculos de telecomunicaciones, al llegar a los equipos informticos
deben asar a modo paralelo.
Proceso de transformacin
Este proceso de transformacin se denomina Deserializacin,
analgicamente desde un equipo informtico, las seales deben ser
transformadas del modo paralelo a modo serie, se debe verificar el
proceso inverso, es decir Serializacin
Ventajas de la Transmisin Digital.
La ventaja principal de la transmisin digital es la inmunidad al
ruido. Las seales analgicas son ms susceptibles que los pulsos
digitales a la amplitud no deseada, frecuencia y variaciones de
fases.
Se prefieren a los pulsos digitales por su mejor procesamiento y
multicanalizaciones que las seales analgicas. Los pulsos digitales
pueden guardarse fcilmente, mientras que las seales analgicas no
pueden.
Los sistemas digitales utilizan la regeneracin de seales, en vez
de la amplificacin de seales, por lo tanto producen un sistema ms
resistente al ruido que su contraparte analgica.
Las seales digitales son ms sencillas de medir y evaluar.
Los sistemas digitales estn mejores equipados para evaluar un
rendimiento de error (por ejemplo, deteccin y correccin de
errores), que los sistemas analgicos.
Transmisin en Paralelo.
La transmisin de datos entre ordenadores y terminales mediante
cambios de corriente o tensin por medio de cables o canales; la
transferencia de datos es en paralelo si transmitimos un grupo de
bits sobre varias lneas o cables.
En la transmisin de datos en paralelo cada bit de un caracter se
transmite sobre su propio cable. En la transmisin de datos en
paralelo hay un cable adicional en el cual enviamos una seal
llamada strobe reloj; esta seal le indica al receptor cuando estn
presentes todos los bits para que se puedan tomar muestras de los
bits o datos que se transmiten y adems sirve para la temporizacin
que es decisiva para la correcta transmisin y recepcin de los
datos.
La transmisin de datos en paralelo se utiliza en sistemas
digitales que se encuentran colocados unos cerca del otro, adems es
mucho mas rpida que la serie, pero adems es mucho mas costosa.
Caracterstica de la Transmisin en Paralelo
Este modo es el que se usa en las computadoras para realizar las
transferencias internas de los datos. En lo casos en que se usas
cdigos internos de 8 bits por bit, en cada ciclo se transfiere los
8 bits de cada carcter simultneamente.
en este caso se transfiere cada conjunto de n bits en un
segundo, por un espacio de tiempo y luego nuevamente otros conjunto
de n bits, y as sucesivamente.
en la transmisin en paralelo se pueden usar dos formas de
transmisin distintas, una es disponer de n lneas diferentes a razn
de una por bit a transmitir; la otra es usar una nica lnea, pero
enviando cada bit mediante un procedimiento tcnico que se denomina
multiplexacin.
cuando se usa la transmisin en paralelo, se emplean generalmente
altas velocidades, dado que esa es precisamente, una de sus
caractersticas ms importantes: enviar ms bits al menor tiempo
posible. En estos casos las velocidades se miden por bytes o
caracteres por segundo.
En general no se usa este tio de transmisin, cuando las
distancias superan las decena de metros debido a que el tiempo de
llegada de los bits difiere de una lnea a otra, situacin esta que
se agrava con el aumento de la distancia
Modos de Transmisin de Datos
Segn el sentido de la transmisin podemos encontrarnos con tres
tipos diferentes:
Simplex
Este modo de transmisin permite que la informacin discurra en un
solo sentido y de forma permanente, con esta formula es difcil la
correccin de errores causados por deficiencias de lnea. Como
ejemplos de la vida diaria tenemos, la televisin y la radio.
Half Duplex.
En este modo, la transmisin fluye como en el anterior, o sea, en
un nico sentido de la transmisin de dato, pero no de una manera
permanente, pues el sentido puede cambiar. Como ejemplo tenemos los
Walkis Talkis.
Full Duplex.
Es el mtodo de comunicacin ms aconsejable, puesto que en todo
momento la comunicacin puede ser en dos sentidos posibles y as
pueden corregir los errores de manera instantnea y permanente. El
ejemplo tpico sera el telfono.
RS-232C.
RS-232-C estndar, en informtica, estndar aceptado por la
industria para las conexiones de comunicaciones en serie. Adoptado
por la Asociacin de Industrias Elctricas, el estndar RS-232-C
recomendado (RS es acrnimo de Recommended Standard) define las
lneas especficas y las caractersticas de seales que utilizan las
controladoras de comunicaciones en serie. Con el fin de
estandarizar la transmisin de datos en serie entre dispositivos. La
letra C indica que la versin actual de esta norma es la tercera de
una serie.
Casi siempre el conector DB-25 va asociado con el RS-232C, y se
muestran las disposiciones de los contactos en las figuras
siguientes. Sin embargo, no est definido en el estndar y algunos
fabricantes utilizan otro conector en gran parte de sus
equipos.
Con este tipo de standard podemos transmitir y recibir al mismo
tiempo, puesto que hay una patilla para cada una de las
actividades.
Este tipo de standard tiene sus limitaciones en la transmisin y
recepcin como lo es la limitante de distancia, que es de 15 metros.
Puede funcionar bien en recorridos de cable mucho ms lagos con
todas las velocidades pero siempre habr riesgo de perdida de
datos.
La transmisin digital es la transmisin de pulsos digitales,
entre dos puntos, en un sistema de comunicacin. Con los sistemas de
transmisin digital, se requieren una facilidad fsica tal como un
par de alambres metlicos, un cable coaxial o un vinculo de fibra
ptica para interconectar a los dos puntos en el sistema. Los pulsos
estn contenidos dentro de y se propagan con la facilidad de
transmisin.
Transmisin asncrona y sncrona
Hay enormes dificultades a la hora de recuperar la seal
transmitida por un emisor, sobre todo debido a que hay que saber
cada cuanto tiempo va a llegar un dato; para esto se suelen usar
tcnicas de sincronizacin.
Transmisin asncrona
La manera ms fcil de conseguir sincronismo es enviando pequeas
cantidades de bits a la vez, sincronizndose al inicio de cada
cadena. Esto tiene el inconveniente de que cuando no se transmite
ningn carcter, la lnea est desocupada.Para detectar errores, se
utiliza un bit de paridad en cada cadena. Usando la codificacin
adecuada, es posible hacer corresponder un 0 ( por ejemplo ) a
cuando la lnea est parada ( con NRZ, cada vez que se quiera
comenzar a transmitir una cadena, se usa un 1 como seal ).Si el
receptor es un tanto ms rpido o lento que el emisor, es posible que
incluso con cadenas cortas ( o tramas, que son las cadenas ms los
bits adicionales de paridad y de comienzo y parada ) se produzcan
errores como el error de delimitacin de trama ( se leen datos fuera
de la trama al ser el receptor ms lento que el emisor ) o el error
que se produce al introducirse ruido en la transmisin de forma que
en estado de reposo, el receptor crea que se ha emitido un dato (
el ruido ).
Este tipo de transmisin es sencilla y no costosa, aunque
requiere muchos bits de comprobacin y de control.
Transmisin sncrona
En este tipo de transmisin no hay bits de comienzo ni de parada,
por lo que se transmiten bloques de muchos bits. Para evitar
errores de delimitacin, se pueden sincronizar receptor y emisor
mediante una lnea aparte ( mtodo utilizado para lneas cortas ) o
incluyendo la sincronizacin en la propia seal ( codificacin
Manchester o utilizacin de portadoras en seales analgicas ). Adems
de los datos propios y de la sincronizacin, es necesaria la
presencia de grupos de bits de comienzo y de final del bloque de
datos, adems de ciertos bits de correccin de errores y de control.
A todo el conjunto de bits y datos se le llama trama.
Para bloques grandes de datos, la transmisin sncrona es ms
eficiente que la asncrona.
COMPRESIN DE DATOS
Se denomina compresin de datos a las tcnicas lgicas o fsicas que
permiten que un conjunto de datos de una determinada longitud,
puede ser reducida en su tamao, sin alterar el significado de la
informacin que la misma contiene.
Es la simplificacin o reduccin mnima de caracteres con la
finalidad de reducir a la ms mnima expresin el tamao en bytes y
bits de un archivo conjunto de datos, utilizando aplicaciones o
programas especiales para tal fin, sin perder la integridad del
dato.
Aplicaciones utilizadas para la compresin de datos.
Desde el ao 1991 nace SIS ZIP C.O., luego para el ao 2001 se
crea una nueva versin llamada WIN ZIP el mismo programa pero en
versin Windows para el ao 2002 se crea una nueva aplicacin llamada
WIN RAR compatibles con los archivos Zip y comprime con extensin
Rar.
Nociones sobre las tcnicas de datos.
Compresin Lgica.
Compresin Fsica.
Compresin lgica.
La compresin lgica consiste en las actividades que son
desarrolladas durante el proceso de anlisis del manejo de la
informacin, de forma de obtener la misma informacin, usando la
menor cantidad de caracteres posibles.
En la creacin de bases de datos una de las primeras tareas a
realizar por los analistas es buscar la mayor reduccin lgica
posible, sin alterar el significado que se desea tenga los campos a
tratar.
Un primer ejemplo muy simple de entender es el registro de
fechas en los archivos o bases de datos.
Si se quisiera registrar una fecha como se indica en la
expresin.
Se deberan dejar :
2 caracteres para da.
4caracteres (blancos) de separacin entre palabras o nmeros.
9 caracteres para mes (tomando el ms largo).
4 caracteres para ao.
Todo ello hace un total de 19 caracteres.
La misma fecha podra indicarse con la expresin.
Este ejemplo trivial permite ahorrar 14 caracteres, por vez que
se registre la fecha.
Si este campo fuese necesario incluirlo muchas veces, resulta
claro el ahorro producido en el tamao de una base de datos, todo
ello sin perjuicio que cuando se tenga que explicitar en pantalla o
en una impresin, se escriba tal como se indic la primera parte.
Compresin fsica.
La compresin fsica de un conjunto de datos contenidos en una
base de datos, en un archivo, o en algn otro soporte de la
informacin, se basa generalmente en resultados tecnolgicos,
extrados de estudios basados en la teora de la codificacin.
Para el caso de un proceso de transmisin de datos, sta puede ser
vista como la accin de reducir la cantidad de bits de datos antes
de entrar al sistema para ser transmitidos y la correspondiente
expansin de los mismos, antes de ser entregados al equipo terminal
de datos que los emplear.
Las tcnicas sealadas, se basan en el hecho de que la frecuencia
de aparicin de los distintos caracteres empleados en un conjunto de
datos a ser transmitidos, tienen, diferentes frecuencias de
aparicin.
Los caracteres con mayor frecuencia de aparicin, son entonces
codificados con un nmero menor de bits, que aquellos que aparecen
ms infrecuentemente.
Ventajas y desventajas de la compresin de datos.
Ventajas:
Al reducir el tamao del archivo (s) ocupan menos espacio en
disco.
Son fciles y rpidos de transmitir por su reducido tamao.
Pueden ser asegurados con Password.
Son compatibles con cualquier versin Windows.
Seguridad a travs de la Encriptacin.
Desventajas:
Puede ocurrir el caso de perdida de datos.
Si el archivo comprimido sufre un mnimo dao no se puede
recuperar.
Solo con la aplicacin comprimida se tiene que descomprimir.
MEDIOS DE COMUNICACINClase 4
DESCRIPCIN
En la presente clase los alumnos y alumnas conocern los
diferentes tipos de Medios de comunicacin, sus Tipos,
Caractersticas.
Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de
poder describir los diferentes Tipos de Medios de Transmisin y
reconocerlos por sus caractersticas.
OBJETIVOSRECURSOS
Definir los diferentes medios de Transmisin de Datos.
Identificar los tipos de Medios
Conocer las caractersticas principales de cada uno de los
medios.
Valorar su importancia a la hora de transmitir datos. Gua de
trabajo
Papel Bond
Marcadores
Cable UTP o Par Trenzado
ACTIVIDADES
A travs de una exposicin los alumnos y alumnas darn a conocer
los diferentes tipos de Medios, sus caractersticas, ventaja
desventajas la importancia de saber seleccionarlos a la hora de
formar una red de datos
Los alumnos realizarn conclusiones de manera individual del tema
tratado.
MEDIOS DE COMUNICACIN.
El cable par trenzado
Es de los ms antiguos en el mercado y en algunos tipos de
aplicaciones es el ms comn. Consiste en dos alambres de cobre o a
veces de aluminio, aislados con un grosor de 1 mm aproximadamente.
Los alambres se trenzan con el propsito de reducir la interferencia
elctrica de pares similares cercanos. Los pares trenzados se
agrupan bajo una cubierta comn de PVC (Policloruro de Vinilo) en
cables multipares de pares trenzados (de 2, 4, 8, hasta 300
pares).
Un ejemplo de par trenzado es el sistema de telefona, ya que la
mayora de aparatos se conectan a la central telefnica por medio de
un par trenzado. Actualmente, se han convertido en un estndar en el
mbito de las redes LAN (Local Area Network) como medio de
transmisin en las redes de acceso a usuarios (tpicamente cables de
2 4 pares trenzados). A pesar que las propiedades de transmisin de
cables de par trenzado son inferiores, y en especial la
sensibilidad ante perturbaciones extremas, a las del cable coaxial,
su gran adopcin se debe al costo, su flexibilidad y facilidad de
instalacin, as como las mejoras tecnolgicas constantes introducidas
en enlaces de mayor velocidad, longitud, etc.
Estructura del cable par trenzado:
Por lo general, la estructura de todos los cables par trenzado
no difieren significativamente, aunque es cierto que cada
fabricante introduce algunas tecnologas adicionales mientras los
estndares de fabricacin se lo permitan. El cable est compuesto, por
un conductor interno que es de alambre electroltico recocido, de
tipo circular, aislado por una capa de polietileno coloreado.
Debajo de la aislacin coloreada existe otra capa de aislacin
tambin de polietileno, que contiene en su composicin una sustancia
antioxidante para evitar la corrosin del cable. El conducto slo
tiene un dimetro de aproximadamente medio milmetro, y ms la
aislacin el dimetro puede superar el milmetro.
Sin embargo es importante aclarar que habitualmente este tipo de
cable no se maneja por unidades, sino por pares y grupos de pares,
paquete conocido como cable multipar. Todos los cables del multipar
estn trenzados entre s con el objeto de mejorar la resistencia de
todo el grupo hacia diferentes tipos de interferencia
electromagntica externa. Por esta razn surge la necesidad de poder
definir colores para los mismos que permitan al final de cada grupo
de cables conocer qu cable va con cual otro. Los colores del
aislante estn normalizados a fin de su manipulacin por grandes
cantidades. Para Redes Locales los colores estandarizados son:
Naranja / Blanco Naranja.
Verde / Blanco Verde.
Blanco / Azul Azul
Blanco / Marrn Marrn
En telefona, es comn encontrar dentro de las conexiones grandes
cables telefnicos compuestos por cantidades de pares trenzados,
aunque perfectamente identificables unos de otros a partir de la
normalizacin de los mismos. Los cables una vez fabricados
unitariamente y aislados, se trenzan de a pares de acuerdo al color
de cada uno de ellos; an as, estos se vuelven a unir a otros
formando estructuras mayores: los pares se agrupan en subgrupos,
los subgrupos de agrupan en grupos, los grupos se agrupan en
superunidades, y las superunidades se agrupan en el denominado
cable.
De esta forma se van uniendo los cables hasta llegar a
capacidades de 2200 pares; un cable normalmente est compuesto por
22 superunidades; cada sub-unidad est compuesta por 12 pares
aproximadamente; este valor es el mismo para las unidades menores.
Los cables telefnicos pueden ser armados de 6, 10, 18, 20, 30, 50,
80, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 900, 1200, 1500, 1800 2200
pares.
Tipos de cable par trenzado:
Cable de par trenzado apantallado (STP):
En este tipo de cable, cada par va recubierto por una malla
conductora que acta de apantalla frente a interferencias y ruido
elctrico. Su impedancia es de 150 Ohm.
El nivel de proteccin del STP ante perturbaciones externas es
mayor al ofrecido por UTP. Sin embargo es ms costoso y requiere ms
instalacin. La pantalla del STP, para que sea ms eficaz, requiere
una configuracin de interconexin con tierra (dotada de continuidad
hasta el terminal), con el STP se suele utilizar conectores
RJ49.
Es utilizado generalmente en las instalaciones de procesos de
datos por su capacidad y sus buenas caractersticas contra las
radiaciones electromagnticas, pero el inconveniente es que es un
cable robusto, caro y difcil de instalar.
Cable de par trenzado con pantalla global (FTP):
En este tipo de cable como en el UTP, sus pares no estn
apantallados, pero s dispone de una pantalla global para mejorar su
nivel de proteccin ante interferencias externas. Su impedancia
caracterstica tpica es de 120 OHMIOS y sus propiedades de
transmisin son ms parecidas a las del UTP. Adems, puede utilizar
los mismos conectores RJ45. Tiene un precio intermedio entre el UTP
y STP.
Cable par trenzado no apantallado (UTP):
El cable par trenzado ms simple y empleado, sin ningn tipo de
pantalla adicional y con una impedancia caracterstica de 100
Ohmios. El conector ms frecuente con el UTP es el RJ45, aunque
tambin puede usarse otro (RJ11, DB25, DB11, etc), dependiendo del
adaptador de red.
Es sin duda el que hasta ahora ha sido mejor aceptado, por su
costo accesibilidad y fcil instalacin. Sus dos alambres de cobre
torcidos aislados con plstico PVC han demostrado un buen desempeo
en las aplicaciones de hoy. Sin embargo, a altas velocidades puede
resultar vulnerable a las interferencias electromagnticas del medio
ambiente.
El cable UTP es el ms utilizado en telefona.
Categoras del cable UTP:
Cada categora especifica unas caractersticas elctricas para el
cable: atenuacin, capacidad de la lnea e impedancia. Existen
actualmente 8 categoras dentro del cable UTP:
Categora 1: Este tipo de cable esta especialmente diseado para
redes telefnicas, es el tpico cable empleado para telfonos por las
compaas telefnicas. Alcanzan como mximo velocidades de hasta 4
Mbps.
Categora 2: De caractersticas idnticas al cable de categora
1.
Categora 3: Es utilizado en redes de ordenadores de hasta 16
Mbps. de velocidad y con un ancho de banda de hasta 16 Mhz.
Categora 4: Esta definido para redes de ordenadores tipo anillo
como Token Ring con un ancho de banda de hasta 20 Mhz y con una
velocidad de 20 Mbps.
Categora 5: Es un estndar dentro de las comunicaciones en redes
LAN. Es capaz de soportar comunicaciones de hasta 100 Mbps. con un
ancho de banda de hasta 100 Mhz. Este tipo de cable es de 8 hilos,
es decir cuatro pares trenzados. La atenuacin del cable de esta
categora viene dado por esta tabla referida a una distancia estndar
de 100 metros:
Categora 5e: Es una categora 5 mejorada. Minimiza la atenuacin y
las interferencias. Esta categora no tiene estandarizadas las
normas aunque si esta diferenciada por los diferentes
organismos.
Categora 6: No esta estandarizada aunque ya se est utilizando.
Se definirn sus caractersticas para un ancho de banda de 250
Mhz.
Categora 7: No esta definida y mucho menos estandarizada. Se
definir para un ancho de banda de 600 Mhz. El gran inconveniente de
esta categora es el tipo de conector seleccionado que es un RJ-45
de 1 pines.
En esta tabla podemos ver para las diferentes categoras,
teniendo en cuenta su ancho de banda, cual sera las distancias
mximas recomendadas sin sufrir atenuaciones que hagan variar la
seal:
El cable coaxial.
El cable coaxial tena una gran utilidad en sus inicios por su
propiedad idnea de transmisin de voz, audio y video, adems de
textos e imgenes.
Se usa normalmente en la conexin de redes con topologa de Bus
como Ethernet y ArcNet, se llama as porque su construccin es de
forma coaxial. La construccin del cable debe de ser firme y
uniforme, por que si no es as, no se tiene un funcionamiento
adecuado.
Este conexionado est estructurado por los siguientes componentes
de adentro hacia fuera de la siguiente manera:
Un ncleo de cobre slido, o de acero con capa de cobre, o bien de
una serie de fibras de alambre de cobre entrelazadas dependiendo
del fabricante.
Una capa de aislante que recubre el ncleo o conductor,
generalmente de material de polivinilo, este aislante tiene la
funcin de guardar una distancia uniforme del conductor con el
exterior.
Una capa de blindaje metlico, generalmente cobre o aleacin de
aluminio entretejido (a veces solo consta de un papel metlico) cuya
funcin es la de mantenerse lo mas apretado posible para eliminar
las interferencias, adems de que evita de que el eje comn se rompa
o se tuerza demasiado, ya que si el eje comn no se mantiene en
buenas condiciones, trae como consecuencia que la seal se va
perdiendo, y esto afectara la calidad de la seal.
Por ltimo, tiene una capa final de recubrimiento, de color negro
en el caso del cable coaxial delgado o amarillo en el caso del
cable coaxial grueso, este recubrimiento normalmente suele ser de
vinilo, xeln polietileno uniforme para mantener la calidad de las
seales.
Una breve comparacin entre el cable coaxial y el cable par
trenzado:
El cable coaxial es ms inmune a las interferencias o al ruido
que el par trenzado.
El cable coaxial es mucho ms rgido que el par trenzado, por lo
que al realizar las conexiones entre redes la labor ser ms
dificultosa.
La velocidad de transmisin que podemos alcanzar con el cable
coaxial llega solo hasta 10Mbps, en cambio con el par trenzado se
consiguen 100Mbps.
Algunos tipos de cable coaxial:
El RG-75 se usa principalmente para televisin
Cada cable tiene su uso. Por ejemplo, los cables RG-8, RG-11 y
RG-58 se usan para redes de datos con topologa de Bus como Ethernet
y ArcNet.
Dependiendo del grosor tenemos:
Cable coaxial delgado (Thin coaxial):
El RG-58 es un cable coaxial delgado: a este tipo de cable se le
denomina delgado porque es menos grueso que el otro tipo de cable
coaxial, debido a esto es menos rgido que el otro tipo, y es ms
fcil de instalar.
Cable coaxial grueso (Thick coaxial):
Los RG8 y RG11 son cables coaxiales gruesos: estos cables
coaxiales permiten una transmisin de datos de mucha distancia sin
debilitarse la seal, pero el problema es que, un metro de cable
coaxial grueso pesa hasta medio kilogramo, y no puede doblarse
fcilmente. Un enlace de coaxial grueso puede ser hasta 3 veces mas
largo que un coaxial delgado.
Dependiendo de su banda tenemos:
1. Banda base:
Existen bsicamente dos tipos de cable coaxial. El de Banda Base,
que es el normalmente empleado en redes de ordenadores, con una
resistencia de 50Ohm, por el que fluyen seales digitales.
2. Banda ancha:
El cable coaxial de banda ancha normalmente mueve seales
analgicas, posibilitando la transmisin de gran cantidad de
informacin por varias frecuencias, y su uso ms comn es la televisin
por cable.
Los factores a tener en cuenta a la hora de elegir un cable
coaxial son su ancho de banda, su resistencia o impedancia
caracterstica, su capacidad y su velocidad de propagacin.
El ancho de banda del cable coaxial est entre los 500Mhz, esto
hace que el cable coaxial sea ideal para transmisin de televisin
por cable por mltiples canales.
La resistencia o la impedancia caracterstica depende del grosor
del conductor central o malla, si vara ste, tambin vara la
impedancia caracterstica.
Fibra pticaA partir de 1970, cables que transportan luz en lugar
de una corriente elctrica. Estos cables son mucho ms ligeros, de
menor dimetro y repetidores que los tradicionales cables metlicos.
Adems, la densidad de informacin que son capaces de transmitir es
tambin mucho mayor. Una fibra ptica, el emisor est formado por un
lser que emite un potente rayo de luz, que varia en funcin de la
seal elctrica que le llega. El receptor est constituido por un
fotodiodo, que transforma la luz incidente de nuevo en seales
elctricas.
En la ltima dcada la fibra ptica ha pasado a ser una de las
tecnologas ms avanzadas que se utilizan como medio de transmisin.
Los logros con este material fueron ms que satisfactorios, desde
lograr una mayor velocidad y disminuir casi en su totalidad ruidos
e interferencias, hasta multiplicar las formas de envo en
comunicaciones y recepcin por va telefnica.
La fibra ptica est compuesta por filamentos de vidrio de alta
pureza muy compactos. El grosor de una fibra es como la de un
cabello humano aproximadamente. Fabricadas a alta temperatura con
base en silicio, su proceso de elaboracin es controlado por medio
de computadoras, para permitir que el ndice de refraccin de su
ncleo, que es la gua de la onda luminosa, sea uniforme y evite las
desviaciones.
Como caractersticas de la fibra podemos destacar que son
compactas, ligeras, con bajas prdidas de seal, amplia capacidad de
transmisin y un alto grado de confiabilidad ya que son inmunes a
las interferencias electromagnticas de radio-frecuencia. Las fibras
pticas no conducen seales elctricas, conducen rayos luminosos, por
lo tanto son ideales para incorporarse en cables sin ningn
componente conductivo y pueden usarse en condiciones peligrosas de
alta tensin
Las fibras pticas se caracterizan por una prdidas de transmisin
realmente bajas, una capacidad extremadamente elevada de transporte
de seales, dimensiones mucho menores que los sistemas
convencionales, instalacin de repetidores a lo largo de las lneas
(gracias a la disminucin de las perdidas debidas a la transmisin),
una mayor resistencia frente a las interferencias, etc.
La transmisin de las seales a lo largo de los conductores de
fibra ptica se verifica gracias a la reflexin total de la luz en el
interior de los conductores ticos. Dichos conductores estn
constituidos por un nima de fibras delgadas, hechas de vidrios
pticos altamente transparentes con un ndice de reflexin adecuado,
rodeada por un manto de varias milsimas de espesor, compuesto por
otro vidrio con ndice de reflexin inferior al del que forma el
nima. La seal que entra por un extremo de dicho conductor se
refleja en las paredes interiores hasta llegar al extremo de
salida, siguiendo su camino independientemente del hecho de que la
fibra est o no curvada.
Estos cables son la base de las modernas autopistas de la
informacin, que hacen tcnicamente posible una interconectividad a
escala planetaria.
Los tipos de fibra ptica son:
Fibra multimodal
En este tipo de fibra viajan varios rayos pticos reflejndose a
diferentes ngulos, los diferentes rayos pticos recorren diferentes
distancias y se desfasan al viajar dentro de la fibra. Por esta
razn, la distancia a la que se puede trasmitir est limitada.
1. Fibra multimodal con ndice graduado
En este tipo de fibra ptica el ncleo est hecho de varias capas
concntricas de material ptico con diferentes ndices de refraccin.
En estas fibras el nmero de rayos pticos diferentes que viajan es
menor y, por lo tanto, sufren menos el severo problema de las
multimodales.
Fibra monomodal
Esta fibra ptica es la de menor dimetro y solamente permite
viajar al rayo ptico central. No sufre del efecto de las otras dos
pero es ms difcil de construir y manipular. Es tambin ms costosa
pero permite distancias de transmisin mayores.
En comparacin con el sistema convencional de cables de cobre,
donde la atenuacin de sus seales es de tal magnitud que requieren
de repetidores cada dos kilmetros para regenerar la transmisin, en
el sistema de fibra ptica se pueden instalar tramos de hasta 70 Km.
sin que haya necesidad de recurrir a repetidores, lo que tambin
hace ms econmico y de fcil mantenimiento este material.
Con un cable de seis fibras se puede transportar la seal de ms
de cinco mil canales o lneas principales, mientras que se requiere
de 10,000 pares de cable de cobre convencional para brindar
servicio a ese mismo nmero de usuarios, con la desventaja que este
ltimo medio ocupa un gran espacio en los canales y requiere de
grandes volmenes de material, lo que tambin eleva los costes.
Originalmente, la fibra ptica fue propuesta como medio de
transmisin debido a su enorme ancho de banda; sin embargo, con el
tiempo se ha introducido en un amplio rango de aplicaciones adems
de la telefona, automatizacin industrial, computacin, sistemas de
televisin por cable y transmisin de informacin de imgenes
astronmicas de alta resolucin entre otros.
En un sistema de transmisin por fibra ptica existe un transmisor
que se encarga de transformar las ondas electromagnticas en energa
ptica o en luminosa. Por ello se le considera el componente activo
de este proceso. Cuando la seal luminosa es transmitida por las
pequeas fibras, en otro extremo del circuito se encuentra un tercer
componente al que se le denomina detector ptico o receptor, cuya
misin consiste en transformar la seal luminosa en energa
electromagntica, similar a la seal original. El sistema bsico de
transmisin se compone en este orden, de seal de entrada,
amplificador, fuente de luz, corrector ptico, lnea de fibra ptica
(primer tramo ), empalme, lnea de fibra ptica (segundo tramo),
corrector ptico, receptor, amplificador y seal de salida.
Se puede decir que en este proceso de comunicacin, la fibra
ptica funciona como medio de transportacin de la seal luminosa,
generado por el transmisor de LED's (diodos emisores de luz) y
lasers. Los diodos emisores de luz y los diodos lasers son fuentes
adecuadas para la transmisin mediante fibra ptica, debido a que su
salida se puede controlar rpidamente por medio de una corriente de
polarizacin. Adems su pequeo tamao, su luminosidad, longitud de
onda y el bajo voltaje necesario para manejarlos son caractersticas
atractivas.
Enlaces inalmbricos.
1. Servicio que consiste en ofrecer al cliente acceso ilimitado
a Internet mediante un enlace inalmbrico por medio de antenas, que
le permiten utilizar un ancho de banda desde 64K hasta 2Mbps.
2. Trabajan por medio de radio frecuencia
3. Desde 2dB de ganancia hasta 24 dB
4. Pueden transmitir en un radio inicial de 7 hasta 360,
dependiendo el estilo de la red.
5. Tecnologas Omnidireccionales y Unidireccionales
6. Enlazan desde una pc hasta una red entera, creando una
intranet.
Microondas terrestres
Suelen utilizarse antenas parablicas. Para conexionas a larga
distancia, se utilizan conexiones intermedias punto a punto entre
antenas parablicas.
Se suelen utilizar en sustitucin del cable coaxial o las fibras
pticas ya que se necesitan menos repetidores y amplificadores,
aunque se necesitan antenas alineadas. Se usan para transmisin de
televisin y voz.
La principal causa de prdidas es la atenuacin debido a que las
prdidas aumentan con el cuadrado de la distancia ( con cable
coaxial y par trenzado son logartmicas ). La atenuacin aumenta con
las lluvias.
Las interferencias es otro inconveniente de las microondas ya
que al proliferar estos sistemas, pude haber ms solapamientos de
seales.
Microondas por satlite
El satlite recibe las seales y las amplifica o retransmite en la
direccin adecuada.
Para mantener la alineacin del satlite con los receptores y
emisores de la tierra, el satlite debe ser geoestacionario.
Se suele utilizar este sistema para :
Difusin de televisin.
Transmisin telefnica a larga distancia.
Redes privadas.
El rango de frecuencias para la recepcin del satlite debe ser
diferente del rango al que este emite, para que no haya
interferencias entre las seales que ascienden y las que
descienden.
Debido a que la seal tarda un pequeo intervalo de tiempo desde
que sale del emisor en la Tierra hasta que es devuelta al receptor
o receptores, ha de tenerse cuidado con el control de errores y de
flujo de la seal.
Las diferencias entre las ondas de radio y las microondas
son:
Las microondas son unidireccionales y las ondas de radio
omnidireccionales.
Las microondas son ms sensibles a la atenuacin producida por la
lluvia.
En las ondas de radio, al poder reflejarse estas ondas en el mar
u otros objetos, pueden aparecer mltiples seales "hermanas".
Infrarrojos
Los emisores y receptores de infrarrojos deben estar alineados o
bien estar en lnea tras la posible reflexin de rayo en superficies
como las paredes. En infrarrojos no existen problemas de seguridad
ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los
objetos (paredes por ejemplo). Tampoco es necesario permiso para su
utilizacin (en microondas y ondas de radio si es necesario un
permiso para asignar una frecuencia de uso).
LA REDClase 5
DESCRIPCIN
En la presente clase los alumnos y alumnas conocern la definicin
de Red, su Evolucin Histrica, valorarn su Uso y Objetivos, como es
su Estructura, Tipos y Topologas; de cada una de ellas se darn a
conocer sus Caractersticas, Ventajas Desventajas, los Componentes
necesarios ara Formar una Red.
Al finalizar la clase los alumnos estarn en la capacidad de
poder describir una red y de acuerdo a su caracterstica
identificarla de acuerdo a su topologa por ultimo determinarn que
componentes son necesario ara formar una red determinada.
OBJETIVOSRECURSOS
Definir el concepto de Red
Analizar su evolucin histrica a travs del tiempo
Valorar su uso y objetivos en la vida cotidiana
Conocer los diferentes tipos (LAN, MAN, WAN y otras)
Identificar una red de acuerdo a su topologa
Identificar los diferentes componentes o dispositivos necesarios
para formar una red. Gua de trabajo
Papel Bond
Marcadores
ACTIVIDADES
A travs de una exposicin los alumnos y alumnas darn a conoce la
definicin de Red, su uso objetivos, estructura, tipos, topologa,
ventajas desventajas y por ltimo los dispositivos necesarios para
instalar una red.
Los alumnos realizarn conclusiones de manera individual del tema
tratado.
QUE ES UNA RED?
Cada uno de los tres siglos pasados ha estado dominado por una
sola tecnologa. El siglo XVIII fue la etapa de los grandes sistemas
mecnicos que acompaaron a la Revolucin Industrial. El siglo XIX fue
la poca de la mquina de vapor. Durante el siglo XX, la tecnologa
clave ha sido la recoleccin, procesamiento y distribucin de
informacin. Entre otros desarrollos, hemos asistido a la instalacin
de redes telefnicas en todo el mundo, a la invencin de la radio y
la televisin, al nacimiento y crecimiento sin precedente de la
industria de los ordenadores ( computadores ), as como a la puesta
en rbita de los satlites de comunicacin.
A medida que avanzamos hacia los ltimos aos de este siglo, se ha
dado una rpida convergencia de estas reas, y tambin las diferencias
entre la captura, transporte almacenamiento y procesamiento de
informacin estn desapareciendo con rapidez. Organizaciones con
centenares de oficinas dispersas en una amplia rea geogrfica
esperan tener la posibilidad de examinar en forma habitual el
estado actual de todas ellas, simplemente oprimiendo una tecla. A
medida que crece nuestra habilidad para recolectar procesar y
distribuir informacin, la demanda de mas sofisticados
procesamientos de informacin crece todava con mayor rapidez.
La industria de ordenadores ha mostrado un progreso espectacular
en muy corto tiempo. El viejo modelo de tener un solo ordenador
para satisfacer todas las necesidades de clculo de una organizacin
se est reemplazando con rapidez por otro que considera un nmero
grande de ordenadores separados, pero interconectados, que efectan
el mismo trabajo. Estos sistemas, se conocen con el nombre de redes
de ordenadores. Estas nos dan a entender una coleccin
interconectada de ordenadores autnomos. Se dice que los ordenadores
estn interconectados, si son capaces de intercambiar informacin. La
conexin no necesita hacerse a travs de un hilo de cobre, el uso de
lser, microondas y satlites de comunicaciones. Al indicar que los
ordenadores son autnomos, excluimos los sistemas en los que un
ordenador pueda forzosamente arrancar, parar o controlar a otro,
stos no se consideran autnomos.
Las primeras redes
Las primeras redes construidas permitieron la comunicacin entre
una computadora central y terminales remotas. Se utilizaron lneas
telefnicas, ya que estas permitan un traslado rpido y econmico de
los datos. Se utilizaron procedimientos y protocolos ya existentes
para establecer la comunicacin y se incorporaron moduladores y
demoduladores para que, una vez establecido el canal fsico, fuera
posible transformar las seales digitales en analgicas adecuadas
para la transmisin por medio de un mdem.
Posteriormente, se introdujeron equipos de respuesta automtica
que hicieron posible el uso de redes telefnicas pblicas conmutadas
para realizar las conexiones entre las terminales y la
computadora.
A principios de los aos 70 surgieron las primeras redes de
transmisin de datos destinadas exclusivamente a este propsito, como
respuesta al aumento de la demanda del acceso a redes a travs de
terminales para poder satisfacer las necesidades de funcionalidad,
flexibilidad y economa. Se comenzaron a considerar las ventajas de
permitir la comunicacin entre computadoras y entre grupos de
terminales, ya que dependiendo de el grado de similitud entre
computadoras es posible permitir que compartan recursos en mayor o
menor grado.
La primera red comercial fue la TransCanada Telephone Systems
Dataroute, a la que posteriormente sigui el Digital Data System de
AT&T. Estas dos redes, para beneficio de sus usuarios,
redujeron el costo y aumentaron la flexibilidad y
funcionalidad.
Durante los aos 60 las necesidades de teleproceso dieron un
enfoque de redes privadas compuesto de lneas ( leased lines ) y
concentradores locales o remotos que usan una topologa de
estrella.
El concepto de redes de datos pblicas emergi simultneamente.
Algunas razones para favorecer el desarrollo de redes de datos
pblicas es que el enfoque de redes privadas es muchas veces
insuficiente para satisfacer las necesidades de comunicacin de un
usuario dado. La falta de interconectabilidad entre redes privadas
y la demanda potencial de informacin entre ellas en un futuro
cercano favorecen el desarrollo de las redes pblicas.
Usos de las redes de ordenadores
Objetivos de las redes
Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno
de sus objetivo es hacer que todos los programas, datos y equipo
estn disponibles para cualquiera de la red que as lo solicite, sin
importar la localizacin fsica del recurso y del usuario. En otras
palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 kilmetros
de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda
utilizar como si fueran originados localmente.
Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta
fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por
ejemplo todos los archivos podran duplicarse en dos o tres mquinas,
de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podra
utilizarse una de las otras copias. Adems, la presencia de mltiples
CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras
pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un
rendimiento global menor.
Otro objetivo es el ahorro econmico. Los ordenadores pequeos
tienen una mejor relacin costo / rendimiento, comparada con la
ofrecida por las mquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez
veces mas rpidas que el mas rpido de los microprocesadores, pero su
costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que
muchos diseadores de sistemas construyan sistemas constituidos por
poderosos ordenadores personales, uno por usuario, con los datos
guardados una o mas mquinas que funcionan como servidor de archivo
compartido.
Este objetivo conduce al concepto de redes con varios
ordenadores en el mismo edificio. A este tipo de red se le denomina
LAN ( red de rea local ), en contraste con lo extenso de una WAN (
red de rea extendida ), a la que tambin se conoce como red de gran
alcance.
Un punto muy relacionado es la capacidad para aumentar el
rendimiento del sistema en forma gradual a medida que crece la
carga, simplemente aadiendo mas procesadores.
Con mquinas grandes, cuando el sistema esta lleno, deber
reemplazarse con uno mas grande, operacin que por lo normal genera
un gran gasto y una perturbacin inclusive mayor al trabajo de los
usuarios.
Otro objetivo del establecimiento de una red de ordenadores, es
que puede proporcionar un poderoso medio de comunicacin entre
personas que se encuentran muy alejadas entre si. Con el ejemplo de
una red es relativamente fcil para dos o mas personas que viven en
lugares separados, escribir informes juntos. Cuando un autor hace
un cambio inmediato, en lugar de esperar varios das para recibirlos
por carta. Esta rapidez hace que la cooperacin entre grupos de
individuos que se encuentran alejados, y que anteriormente haba
sido imposible de establecer, pueda realizarse ahora.
En la siguiente tabla se muestra la clasificacin de sistemas
multiprocesadores distribuidos de acuerdo con su tamao fsico. En la
parte superior se encuentran las mquinas de flujo de datos, que son
ordenadores con un alto nivel de paralelismo y muchas unidades
funcionales trabajando en el mismo programa. Despus vienen los
multiprocesadores, que son sistemas que se comunican a travs de
memoria compartida. En seguida de los multiprocesadores se muestran
verdaderas redes, que son ordenadores que se comunican por medio
del intercambio de mensajes. Finalmente, a la conexin de dos o mas
redes se le denomina interconexin de redes.
Aplicacin de las redes
El reemplazo de una mquina grande por estaciones de trabajo
sobre una LAN no ofrece la posibilidad de introducir muchas
aplicaciones nuevas, aunque podran mejorarse la fiabilidad y el
rendimiento. Sin embargo, la disponibilidad de una WAN ( ya estaba
antes ) si genera nuevas aplicaciones viables, y algunas de ellas
pueden ocasionar importantes efectos en la totalidad de la
sociedad. Para dar una idea sobre algunos de los usos importantes
de redes de ordenadores, veremos ahora brevemente tres ejemplos: el
acceso a programas remotos, el acceso a bases de datos remotas y
facilidades de comunicacin de valor aadido.
Una compaa que ha producido un modelo que simula la economa
mundial puede permitir que sus clientes se conecten usando la red y
corran el programa para ver como pueden afectar a sus negocios las
diferentes proyecciones de inflacin, de tasas de inters y de
fluctuaciones de tipos de cambio. Con frecuencia se prefiere este
planteamiento que vender los derechos del programa, en especial si
el modelo se est ajustando constantemente necesita de una mquina
muy grande para correrlo.
Todas estas aplicaciones operan sobre redes por razones
econmicas: el llamar a un ordenador remoto mediante una red resulta
mas econmico que hacerlo directamente. La posibilidad de tener un
precio mas bajo se debe a que el enlace de una llamada telefnica
normal utiliza un circuito caro y en exclusiva durante todo el
tiempo que dura la llamada, en tanto que el acceso a travs de una
red, hace que solo se ocupen los enlaces de larga distancia cuando
se estn transmitiendo los datos.
Una tercera forma que muestra el amplio potencial del uso de
redes, es su empleo como medio de comunicacin ( Internet ). Como
por ejemplo, el tan conocido por todos, correo electrnico ( e-mail
), que se enva desde una terminal, a cualquier persona situada en
cualquier parte del mundo que disfrute de este servicio. Adems de
texto, se pueden enviar fotografas e imgenes.
Estructura de una red
En toda red existe una coleccin de mquinas para correr programas
de usuario ( aplicaciones ). Seguiremos la terminologa de una de
las primeras redes, denominada ARPANET, y llamaremos hostales a las
mquinas antes mencionadas. Tambin, en algunas ocasiones se utiliza
el trmino sistema terminal o sistema final. Los hostales estn
conectados mediante una subred de comunicacin, o simplemente
subred. El trabajo de la subred consiste en enviar mensajes entre
hostales, de la misma manera como el sistema telefnico enva
palabras entre la persona que habla y la que escucha. El diseo
completo de la red simplifica notablemente cuando se separan los
aspectos puros de comunicacin de la red ( la subred ), de los
aspectos de aplicacin ( los hostales ).
Una subred en la mayor parte de las redes de rea extendida
consiste de dos componentes diferentes: las lneas de transmisin y
los elementos de conmutacin. Las lneas de transmisin ( conocidas
como circuitos, canales o troncales ), se encargan de mover bits
entre mquinas.
Los elementos de conmutacin son ordenadores especializados que
se utilizan para conectar dos o mas lneas de transmisin. Cuando los
datos llegan por una lnea de entrada, el elemento de conmutacin
deber seleccionar una lnea de salida para reexpedirlos
Tipos de redes
No existe una taxonoma generalmente aceptada dentro de la cul
quepan todas las redes de computadoras, pero sobresalen dos
dimensiones: la tecnologa de transmisin y la escala. En trminos
generales hoy dos tipos de tecnologa de transmisin.
Redes de Difusin.
Redes de punto.
Las redes de difusin tienen un solo canal de comunicacin
compartido por todas las mquinas de la red. Los paquetes cortos (
llamados paquetes ) que enva una mquina son recibidos por todas las
dems. Un campo de direccin dentro del paquete especifica a quin se
dirige. Al recibir el paquete, la mquina verifica el campo de
direccin, si el paquete esta dirigido a ella, lo procesa; si esta
dirigido a otra mquina lo ignora.
Los sistemas de difusin generalmente tambin ofrecen la
posibilidad de dirigir un paquete a todos los destinos colocando un
cdigo especial en el campo de direccin. Cuando se transmite un
paq