introducion aos sistemas de comunicacion

Introdución aos Sistemas de Comunicación Planificación e Administración de Redes

1 Sistemas de numeración.

Os sistemas de numeración son as distintas formas de representar a información numérica. Noméanse facendo referencia á base, que representa o número de díxitos diferentes para representar todos os números.

O sistema habitual de numeración para as persoas é o decimal, que ten base 10 (como corresponde ao número de dedos das mans), mentres que o modo máis empregado polos sistemas electrónicos dixitais é o binario, que emprega unicamente dúas cifras para representar a información: o 0 e o 1.

A razón para empregar sistemas binarios é a súa boa adaptación ás liñas de transmisión, xa que é posible empregar un determinado sinal para representar un deses estados, e outro que podemos distinguir facilmente para representar o outro estado. Deste xeito, enviando os números en formato binario podemos empregar de xeito sinxelo as liñas de transmisión eléctricas ou ópticas. Outros sistemas como o Octal (base 8) e o Hexadecimal (base 16) son utilizados tamén nas computadoras, sendo facilmente convertibles a binario e viceversa.

1.1 Sistema numérico binario.

Os circuítos dixitais internos que compoñen as computadoras utilizan o sistema de numeración binario para a interpretación da información e codificación da mesma. O sistema decimal de numeración que usamos na vida diaria é de difícil emprego nas computadoras, xa que para representar os números e traballar con eles son necesarios dez símbolos: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Os circuítos dunha computadora que traballase co sistema decimal deberían ser capaces de distinguir entre dez valores ou posicións de funcionamento distintas. Isto esixiría unha precisión difícil de conseguir, polo que se elixiu un sistema de numeración que simplifica moito o deseño dos circuítos, porque esixe só dous estados ou posicións de funcionamento.

O sistema binario utiliza só dous signos: 0 1. Estes son moito máis fáciles de representar no interior dunha computadora, onde estas dúas cifras pódense asociar perfectamente aos dous posibles estados que poden adoptar os circuítos ou compoñentes electrónicos: apagado e aceso. A presenza dunha corrente eléctrica = 1 (aceso) e a ausencia = 0 (apagado). Cando a corrente eléctrica pasa a través da computadora, esta le un 1 cando percibe a corrente eléctrica e un 0 cando non hai corrente eléctrica.

Ás cifras ou símbolos binarios denominarémoslles, por convención, bits.

bit cero = 0

bit un = 1

1


A palabra bit é unha contracción das palabras inglesas binary digit, díxito binario. O bit é a unidade máis pequena de información. Illado, permítenos distinguir entre dúas posibilidades: si-non, branco-negro, aberto-pechado, positivo-negativo. Permite só dar dúas respostas a unha pregunta, sen matices.

A combinación destes dous símbolos un determinado número de veces permite a codificación de toda a información posible. Si codificamos unha serie de bits dándolle, a cada un deles un significado segundo o noso desexo. O conxunto de bits representa un conxunto de información.

Por conseguinte, si substituímos o valor dado a cada bit por outro, teremos que unha mesma combinación de bits queda modificada en canto ó significado:

Se desexamos representar cada letra do alfabeto mediante unha combinación de bits, necesitamos que cada letra estea representada polo menos por 5 bits (25 = 32). Se, ademais, desexamos abarcar todos os signos gráficos e as letras, tanto minúsculas como maiúsculas, necesitaremos unha combinación de 7 bits (27 = 128).

1.2 Numeración decimal e binaria.

Cando nunha numeración úsanse dez símbolos diversos, a esta numeración chamámoslle decimal ou en base 10. O valor de cada cifra é o produto da mesma por unha potencia a de 10 (a é a base) e un expoñente igual á posición (0 se son unidade, 1 as decenas, 2 as centenas...).

Por exemplo, 327 pódese descompoñer en:

3∗1022∗1017∗100=327

Seguindo co mesmo razoamento, podemos definir unha binaria ou en base 2, onde os símbolos 0 e 1 vistos anteriormente asumen o valor numérico 0 e 1. Así, o número 10110 escrito en base 2 ou binaria equivale ao seguinte número en base 10 ou decimal:

1∗240∗231∗221∗210∗20=160420=2210

No sistema binario:

• Cun 1 díxito o valor máis alto que se pode expresar é o 1.

• Cun 2 díxitos o valor máis alto que se pode expresar é o 3.

• Cun 3 díxitos o valor máis alto que se pode expresar é o 7.

• Cun n díxitos o valor máis alto que se pode expresar é o 2n-1.

2


Cada díxito, segundo a posición que ocupa dentro do conxunto dun número binario, ten un peso ou un valor determinado no sistema decimal.

Como vemos, o sistema binario emprega moitas cifras para representar unha información. Para poder traballar con máis comodidade, os programadores empregan os sistemas octal e hexadecimal, que permiten operar con moitas menos cifras para representar o mesmo valor.

1.2.1 Transformación de decimal a binario.

Para cambiar un número decimal a número binario, divídese o número entre dous. Escríbese o cociente e o residuo. Si o cociente é maior que un, divídese o cociente entre dous. Vólvese a escribir o cociente e o residuo. Este proceso séguese realizando ata que o cociente sexa un. Cando o cociente é un, escríbese o cociente e o residuo. Para obter o número binario, unha vez chegados ao 1 indivisible, cóntanse o último cociente, é dicir o un final (todo número binario excepto o 0 empeza por un), seguido dos residuos das divisións subseguintes, do máis recente ata o primeiro que resultou. Este número será o binario que buscamos. A continuación analizaremos un exemplo de número decimal transformado ao sistema binario:

3


1.2.2 Transformación de binario a decimal

Para cambiar un número binario a número decimal multiplícase cada díxito binario pola potencia e súmanse. Para conseguir o valor da potencia, usamos 2n, onde 2 é a base e n é o expoñente. Como estamos cambiando de binario a decimal, usamos a base 2. O expoñente indícanos a posición do díxito. A continuación transformarase o número binario 11010 a decimal:

110102=1∗241∗230∗221∗210∗2010

110102=1∗161∗80∗41∗20∗110

110102=2610

Para a transformación de binarios a decimais estaremos sempre utilizando potencias ás cales será elevado o número 2. O seguinte listado preséntanos progresivamente as primeiras 20 potencias con base 2:

20=1 24

=16 28=256 212

=4096 216=65536

21=2 25

=32 29=512 213

=8192 217=131072

22=4 26

=64 210=1024 214

=16384 218=262144

23=8 27=128 211=2048 215=32768 219=524288

Que pasa cando teñen parte decimal? Se queremos pasar o número de binario a decimal a conversión é a xa vista, é dicir, multiplicar sucesivamente polas potencias de dous que nos indica cada unha das posicións. No caso de que sexan díxitos da parte decimal o valor do expoñente será negativo.

Sen embargo, se queremos pasar ou transformar un número decimal con parte enteira e parte decimal a binario os pasos que deberemos dar son os seguintes:

• Collemos a parte enteira e a convertemos tendo en conta algún dos métodos expostos en clase (divisións sucesivas ou collendo a potencia de dous máis pŕo por abaixo).

• Collemos a parte decimal e a convertemos pero, en vez de facer división sucesivas, facendo multiplicacións sucesivas, descartando a parte enteira da multiplicación.

Imos velo nun exemplo:

Pasar 424,4062510 a binario.

• Collemos a parte enteira e, a través de división sucesivas, obtemos o número binario.

424/2 = 212 (resto 0)212/2 = 106 (resto 0)106/2 = 53 (resto 0)53/2 = 26 (resto 1)

4


26/2 = 13 (resto 0)13/2 = 6 (resto 1)6/2 = 3 (resto 0)3/2 = 1 (resto 1)Resultado = 110101000

• Agora collemos a parte decimal e vamos facendo as multiplicacións:

0,40625 x 2 = 0,8125 (parte enteira 0)0,8125 x 2 = 1,625 (parte enteira 1)0,625 x 2 = 1,25 (parte enteira 1)0,25 x 2 = 0,5 (parte enteira 0)0,5 x 2 = 1 (acabamos)

Para a construción do número facemos o revés, en vez de abaixo para arriba, de arriba para abaixo. É dicir: 0,01101

• O número final será, por tanto, a concatenación das dúas partes, é dicir:

110101000,01101

• Podemos facer, se queremos, a comprobación binario-decimal, para ver se é correcta:

110101000,01101=1∗281∗270∗261∗250∗241∗230∗220∗210∗20

0∗2−11∗2−2

1∗2−30∗2−4

1∗2−5

2561280320800000,250,12500,03125=424,40625

1.2.3 Suma de números binarios.

É similar á suma decimal agás que se manexan só dous díxitos (0 e 1).

As sumas básicas son:

00=001=110=1

11=10

Por exemplo, sumemos 100110101 + 11010101:

5


Operamos como en decimal: comezamos a sumar dende a dereita. No exemplo 1 + 1 = 10, entón escribimos 0 e "levamos" 1. Súmase este 1 á seguinte columna: 1 + 0 + 0 = 1, e seguimos ata terminar todas as columnas (exactamente como en decimal).

1.3 Sistema de numeración hexadecimal.

O sistema de numeración hexadecimal, de base 16, utiliza 16 símbolos. É común abreviar hexadecimal como Hex (aínda que Hex signifique base seis non se soe utilizar). Dado que o sistema usual de numeración é de base decimal e, por iso, só se dispón de dez díxitos, adoptouse a convención de usar as seis primeiras letras do alfabeto latino para suplir os díxitos que nos faltan:

• A = 10

• B = 11

• C = 12

• D = 13

• E = 14

• F = 15.

Como en calquera sistema de numeración posicional, o valor numérico de cada díxito é alterado dependendo da súa posición na cadea de díxitos, quedando multiplicado por unha certa potencia da base do sistema, que nese caso é 16. Por exemplo:

6


3E0, A16=3∗16²14∗16¹0∗16⁰10∗16−1=76821600,625=984,625

Para transformar un número decimal a hexadecimal podemos pasar primeiro a binario e,despois, dividir o número resultante en cuartetos de bits. Por exemplo:

37810=1011110102=00000001 0111 1010=017A16

Por que en cuartetos de bits? Porque con catro díxitos ou con un cuarteto de bits podemos representar números do 0 ó 15, xusto o que necesitamos por cada díxito en hexadecimal.

Para pasar de hexadecimal a binario só temos que coller cada un dos díxitos e agrupalos en grupos de 4 bits. Lembrar que, tanto os ceros á esquerda na parte enteira coma os ceros á dereita na parte decimal se descartan:

5F6C , AB816=01011111 0110 1100,10101011 10002

Para pasar de decimal a hexadecimal (tendo en conta que existe parte decimal) recomendo pasar primeiro a binario e, despois, de binario a hexadecimal facendo as agrupacións de 4 bits.

7


2 O proceso telemático.

Os ordenadores son máquinas especializadas en procesar información de acordo coas instrucións recollidas nun programa. O estudo dos mesmos pode levarse a cabo dende distintos puntos de vista:

• Como unha máquina illada (hardware e software), que ten unhas prestacións, velocidade, flexibilidade, potencia, etc.

• Como unha máquina que se relaciona con outras máquinas, outros ordenadores, o que incrementa a súa potencialidade dun xeito excepcional.

En moitas ocasións a información que un ordenador debe procesar non se produce ou almacena no lugar onde se procesa, o que implica unha necesidade de transportar os datos dun lugar a outro, orixinando así unha comunicación. Un proceso informático é un proceso que se encarga de realizar unhas funcións concretas definidas previamente. Un proceso de comunicación de datos, ou proceso telemático, consiste no intercambio de datos entre dúas máquinas de acordo a unhas regras previamente definidas, como por exemplo unha conversación telefónica.

A telemática, ou teleinformática (o prefixo tele- significa a distancia), é a técnica que trata da comunicación remota entre procesos informáticos. Ocúpase tanto dos aspectos físicos (conectador, tipo de sinal, parámetros eléctricos, ...) como dos lóxicos (protocolos, corrección de erros, interconexión de redes, ...).

2.1 Transmisión e comunicación.

Aínda que estes dous términos se poidan confundir na linguaxe coloquial, existe unha gran diferencia entre ambos.

A transmisión é o proceso polo que se transportan sinais dun lugar a outro. As sinais son entidades de natureza diversa que se manifestan como magnitudes físicas: eléctricas, magnéticas, acústicas, luminosas, etc. Por exemplo, nunca comunicación telefónica de voz interveñen distintos tipos de sinal: sinais acústicos xerados pola voz, que serán convertidos a sinais eléctricos a través do micrófono, que serán a súa vez transportados polas liñas de transmisión das compañías telefónicas, e que finalmente se transformarán de novo en sinais acústicos a través do auricular do teléfono receptor.

A comunicación é o proceso polo que se transporta información, sabendo que esa información viaxa sobre un sinal que se transmite. Ou tamén: comunicación é a transmisión de sinais mediante un código común ao emisor e ao receptor. É dicir, emisor e receptor puxéronse de acordo nunha serie de normas polas que se entenden ou se comunican.

8


A transmisión refírese, por tanto, ao transporte de sinais necesarios para que se produza un fenómeno telemático, mentres que a comunicación refírese ao transporte de información, datos que significan algo para o emisor e para o receptor, independentemente do tipo de sinal utilizado para a súa transmisión. O sinal é á transmisión o que a información é á comunicación.

2.2 Normas e asociacións de estándares.

O proceso de comunicación precisa que os distintos fabricantes, organismos internacionais, estados, etc. se poñan de acordo nunha serie de normas. Estas normas indican aos fabricantes, tanto de hardware coma de software, os requisitos que deben cumprir os seus equipos.

Estas normas ou estándares poden ser de dous tipos distintos en función da súa orixe:

• Estándar de facto ou de feito. É un estándar aceptado no mercado polo seu uso xeneralizado.

• Estándar de iure ou de dereito. É creado por unha asociación de estándares e proposto aos distintos fabricantes para que deseñen os seus equipos de acordo con esas normas definidas.

Algunhas asociacións de estándares son as seguintes:

• ANSI www.ansi.org American National Standards Institute

• IEEE www.ieee.org Institute of Electrical and Electronics Engineers

• IETF www.ietf.org Internet Engineering Task Force

• ISO www.iso.org International Organization for Standardization

• W3C www.w3c.org World Wide Web Consortium

2.3 Liñas de comunicación.

As liñas de comunicación son as vías a través das que os equipos intercambian información. Cando se conectan dous ou máis equipos a través de liñas de comunicación constrúese unha rede de comunicación.

2.3.1 Tipos de liñas segundo a tecnoloxía de transmisión.

• Liñas punto a punto: conectan dous equipos mediante unha liña física a través da que se produce a comunicación. Só estes dous equipos (emisor e receptor) teñen acceso exclusivo á liña, polo que non terán que competir polos recursos de comunicación.

9


• Liñas multipunto (difusión): consisten nun bus de comunicacións común a todos os equipos que se conectan á rede. Cada equipo conéctase mediante unha liña de conexión a este bus común que deberán compartir, establecendo normas ou contendas para decidir quen usa o canal en cada momento.

2.3.2 Tipos de liñas segundo o propietario.

• Liñas privadas: Son aquelas que pertencen a particulares, empresas ou organizacións. As liñas utilizadas nas redes de área local son normalmente privadas.

• Liñas públicas: Normalmente están en poder das compañías telefónicas, e teñen un ámbito nacional ou internacional. O usuario dunha liña pública contrata servizos de comunicacións coa compañía que lle subministra a liña en réxime de aluguer. Estas liñas utilízanse normalmente en redes de área extensa ou comunicacións a longa distancia.

• Liñas adicadas: Normalmente unha liña pública é utilizada por moitos usuarios a un tempo. Cando interesa que unha liña, sexa pública ou privada, só poida ser utilizada por dous usuarios ou por dous equipos concretos, dise que a liña é adicada.

10


2.4 Concepto de circuíto de datos.

Un circuíto de datos é un concepto moi amplo, utilizado en telecomunicacións, e aplicable a multitude de posibles situacións. É un modelo básico utilizado para o estudio dalgúns elementos implicados nas comunicacións. Consta dos seguintes elementos:

• Equipo Terminal de Datos (ETD): (en inglés DTE, Data Terminal Equipment) é aquel compoñente do circuíto que exerce a función de fonte ou destino da información.

• Equipo Terminal do circuíto de Datos (ECD): (en inglés, DCE, Data Communication Equipment), é o compoñente que adapta a información que xera o DCE en sinais que viaxan polo canal de comunicacións.

• Liña de Datos: Refírese á liña de comunicacións ou canal que une os dous DCE.

• Enlace de Datos: Está constituído polo conxunto dos DCE e as liñas que os interconectan.

2.5 Tipos de transmisión.

A transmisión consiste no transporte de sinais entre un emisor que orixina a comunicación e un receptor que acepta os datos. Nese transporte emisor e receptor acordan utilizar un código para darlle significado aos sinais e convertelos así en datos ou información. Un exemplo é o código ASCII, no que cada carácter estará codificado por unha secuencia de 8 bits. Dependendo de como se entregue esta información á liña de comunicación teremos distintos tipos de transmisión.

O sincronismo é o procedemento polo que o emisor e receptor se poñen de acordo sobre o instante preciso no que comeza e remata a información que se pon no medio de transmisión. Sincronizarse implica utilizar unha mesma base de tempos sobre a que medir os distintos eventos que ocorrerán durante a transmisión.

11


2.5.1 Tipos de transmisión segundo o sincronismo:

• Transmisión asíncrona. Prodúcese cando o proceso de sincronización entre emisor e receptor se realiza por cada palabra de código transmitida. Para conseguir isto utilízanse uns bits especiais que se antepoñen (bits de arranque ou bits de start) e engaden (bits de parada ou bits de stop) a cada palabra de código transmitida. Este sistema ten a vantaxe da súa simpleza e de que é pouco sensible aos problemas que producen a falta de sincronismo. Sen embargo ten a desvantaxe do baixo rendemento da liña debido precisamente a ter que engadir os bits de arranque e parada adicionais por cada carácter.

• Transmisión síncrona. Esixe que emisor e receptor sincronicen correctamente os seus reloxos antes da transmisión para asegurar unha duración do bit constante en ambos extremos. Deste xeito os bits envíanse a unha cadencia constante sen discriminar os caracteres que os compoñen. Permite maiores velocidades de transmisión porque é menos sensible ao ruído e porque obtén un maior rendemento da liña.

12


2.5.2 Tipos de transmisión segundo o número de liñas de comunicación.

• Transmisión en serie. Aquela na que o canal consta dunha única liña de datos pola que se transmiten os sinais secuencialmente. É máis económica e axeitada para largas distancias.

• Transmisión en paralelo. O canal consta de varias liñas de comunicación, o que permite transmitir simultaneamente un grupo de bits. Esta transmisión será veces máis rápida, pero tamén é máis complexa e só se soe utilizar en ámbitos locais (por ex. Impresora).

2.5.3 Tipos de transmisión segundo o tipo de sinal.

• Transmisión analóxica. Cando o que se transmite é un sinal analóxico, capaz de tomar todos os valores posibles nun rango.

• Transmisión dixital. Cando o que se transmite é un sinal dixital, que só pode tomar un número finito de valores.

2.6 Explotación dos circuítos de datos.

Podemos clasificar as comunicacións en función do tipo de explotación que se faga dos circuítos de datos que nos permiten levalas a cabo:

• Comunicación símplex. Aquela na que están claramente definidas as funcións de emisor e receptor. Existe un único canal e a comunicación é unidireccional, polo que a transmisión dos datos se efectúa sempre na mesma dirección. Un exemplo é a distribución de sinais de televisión analóxica ou de radio.

13


• Comunicación semidúplex. Tamén chamada halfdúplex. Neste caso emisor e receptor poden intercambiar os papeis, pero non poden emitir de xeito simultáneo. Existe un único canal no que a comunicación é bidireccional pero non simultánea. Un exemplo son as emisións dos radioafeccionados.

• Comunicación dúplex. Tamén chamada fulldúplex. Existen dous canais, polo que a comunicación pode ser bidireccional e simultánea. Un exemplo é unha conversa telefónica na que os dous interlocutores poden falar simultaneamente.

2.7 Elementos dun sistema de comunicación.

• Emisor é o elemento terminal da comunicación que se encarga de proporcionar a información.

• Receptor é o elemento terminal da comunicación que recibe a información procedente do emisor, podendo intercambiar os seus papeis alternativamente para producir un diálogo.

• O transdutor é un dispositivo encargado de transformar a natureza do sinal, é dicir, de sinal eléctrico a luminoso, ou de acústico a eléctrico, etc.

• O canal é o elemento que se encarga do transporte do sinal.

14


3 As redes de comunicación.

3.1 Velocidade de transferencia.

Chamamos velocidade de transferencia dunha rede á cantidade de datos que é capaz de mover en cada unidade de tempo. As unidades de medida comunmente utilizadas son os bits por segundo (bps) e os seus múltiplos: kilobits por segundo (Kbps), megabits por segundo (Mbps), gigabits por segundo (Gbps), etc.

3.2 Clasificación das redes segundo a escala.

3.2.1 Redes de área local LAN (Local Area Network).

É un conxunto de elementos físicos e lóxicos que proporcionan interconexión entre dispositivos nun área privada e restrinxida. Defínese tamén polas seguinte catro características:

• Área xeográfica limitada: unha oficina, unha planta ou un edificio enteiro ou, como moito, un campus enteiro.

• Velocidade de transmisión relativamente elevada.

• Privada, é dicir, os equipos e medios de transmisión pertencen á mesma organización.

• Fiabilidade nas transmisións. A taxa de erros soe ser baixa, logo son redes moi seguras.

3.2.2 Redes de área metropolitana MAN (Metropolitan Area Network).

É unha rede de distribución de datos para un área xeográfica no contorno dunha cidade, é dicir, non máis dunhas poucas decenas de quilómetros. Son unha extensión das LAN polo que as tecnoloxías utilizadas son similares, aínda que neste caso poden ser tanto públicas coma privadas. Polo seu tamaño son moi axeitadas para a distribución de televisión por cable e outros servizos.

3.2.3 Redes de área extensa WAN (Wide Area Network):

É aquela que comunica equipos nun área xeográfica moi ampla, a nivel nacional, internacional e incluso planetario, coma no caso de Internet. Normalmente as liñas de transmisión que utiliza son liñas públicas, propiedade das compañías telefónicas, cunha capacidade de transmisión menor que nas LAN, xa que son compartidas por moitos usuarios. As taxas de erro tamén son maiores que nas LAN. En xeral, as WAN interconectan redes de área local de moi diversos tipos.

15


3.2.4 Redes de área persoal PAN (Personal Area Network)

Empregamos este termo para referirnos a redes que conectan dispositivos a poucos metros de distancia e normalmente para uso persoal ou a nivel dun posto de traballo.

3.3 Clasificación das redes segundo a tecnoloxía de transmisión utilizada.

• Redes de difusión (Broadcast): son redes cun ámbito xeográfico moi reducido que conectan un número de equipos tamén moi limitado (non máis de 10 ou 20), nas que os equipos e dispositivos se conectan a través dun único cable ou un concentrador (Hub). Consisten, polo tanto, nun único canal de comunicación compartido por todas as máquinas da rede, de xeito que a información enviada por unha máquina é recibida por todas as demais (polo que se di que esa información se “difunde” entre todos). A vantaxe principal é a facilidade de transmisión de mensaxes a todos os equipos.

• Redes punto a punto: Son redes nas que as conexións entre as máquinas establécense mediante dispositivos de interconexión, que garanten a independencia dos enlaces. É dicir, non existe un medio de comunicación compartido por todos, senón que no momento en que dúas máquinas desexan comunicarse, establécese entre elas un medio adicado, o que permite a comunicación entre elas sen que ninguén as interrompa. Normalmente nestas redes, a mensaxe, para ir da orixe ao destino, debe pasar por unha ou varias máquinas intermedias que fan de intermediarios, podendo darse o caso de que varias rutas enlacen orixe e destino. Para elixir a máis eficiente utilízanse os chamados algoritmos de encamiñamento. Este tipo de redes soe establecerse en redes de área extensa ou cando o número de equipos é elevado. Un exemplo son as redes de telefonía.

3.4 Clasificación das redes segundo a forma de ofrecer recursos e servizos.

• Redes entre iguais: é a forma máis básica, e consiste en que todos os ordenadores poñen a disposición dos demais os recursos de que dispoñen, fundamentalmente discos e impresoras. Ningún ordenador está privilexiado, xa que todos teñen as mesmas funcións, todos poden ofrecer e solicitar servizos. A organización destas redes é moi simple, pero pódese facer moi difícil o control dos datos e a administración. Un exemplo excepcional deste tipo de redes son as actuais redes P2P (Peer To Peer) que teñen como finalidade compartir recursos (información, música, películas e imaxes) a través dunha intranet ou Internet.

• Redes cliente-servidor: consisten en privilexiar polo menos a un dos ordenadores outorgándolle capacidades engadidas en forma de servizos que ofrece ao resto da rede.

16


Estes ordenadores chámanse servidores. O resto de ordenadores que solicitan os seus servizos denomínanse clientes. Este é un tipo de rede máis fácil de administrar. Os servidores son equipos especializados que normalmente contan cun hardware de maior potencia e capacidade e un software específico en función dos servizos que vaian a ofrecer. Estes poden ser do máis variado, como por exemplo, servizo de disco, de impresión, de identificación á hora de iniciar sesión na rede, de comunicacións, de acceso a bases de datos, etc. O único problema deste tipo de redes é a alta dependencia do correcto funcionamento do servidor.

• Sistemas distribuídos: é un sistema máis complexo no que se conectan varios ordenadores e se procura crear un contorno de utilización tal que o usuario non perciba a existencia de múltiples sistemas, senón que ante el todo aparece coma un único sistema virtual. En realidade é un sistema software construído sobre unha rede coa finalidade de cohesionar e encubrir a mesma existencia da rede de xeito que todo o conxunto de equipos, impresoras, dispositivos, etc., aparezan ante o usuario coma un todo funcional no que non se ten que preocupar de onde se gardan ou se procesan ou datos.

3.5 Clasificación das redes segundo o medio de transmisión.

Redes cableadas: Son aquelas que utilizan canais condutores (cables) para a transmisión do sinal. Os cables poden ser condutores metálicos de sinais eléctricos, como os cables de pares e o cable coaxial, ou condutores de sinais luminosos como a fibra óptica.

Redes inalámbricas: Utilizan o espacio libre para comunicarse mediante a transmisión de ondas electromagnéticas (onda curta, microondas, satélites, etc.). Algúns dos estándares máis utilizados son wifi, wimax, bluetooth, infravermellos, etc..

17


4 Topoloxías de redes.

Antes de que os equipos poidan compartir recursos ou realizar outras tarefas de comunicacións, necesitan estar conectados. Na maioría das redes, utilízanse cabos para conectar un equipo a outro, excepto nas redes inalámbricas. Sen embargo, crear unha rede non é tan simple como conectar a un equipo un cabo que está conectado a outros equipos. Os distintos tipos de cabo (combinados cos distintos tipos de tarxetas de rede, sistemas operativos de rede e outros compoñentes) requiren distintos tipos de organizacións. O termo topoloxía, ou máis especificamente, topoloxía de rede, refírese á organización ou distribución dos equipos, cabos e outros compoñentes da rede. Topoloxía é o termo estándar que utilizaremos cando nos refiramos ó deseño básico da rede.

Debemos distinguir nunha rede dous tipos de topoloxía, a topoloxía física e a topoloxía lóxica:

• Topoloxía física: A topoloxía física dunha rede define o cabo así como a disposición física da rede, é dicir, a maneira na que os nodos están conectados uns cos outros. Por exemplo, unha topoloxía particular pode determinar non só o tipo de cable usado, senón, ademais, por onde pasa o cabo.

• Topoloxía lóxica: A topoloxía lóxica dunha rede é a forma na que se transmiten os sinais polo cabo, isto é, o método que usa un nodo para comunicarse cos demais, e a rota que toman os datos da redes entre os diferentes nodos da mesma. A topoloxía lóxica pode coincidir ou non coa física.

A topoloxía dunha rede afecta ás súas capacidades. A selección dunha topoloxía terá impacto sobre:

• O tipo de equipamento que necesita a rede.

• As capacidades dos equipos.

• O crecemento da rede.

• As formas de xestiona-la rede.

4.1 Topoloxías físicas.

4.1.1 Topoloxía de Bus

A topoloxía en bus, a miudo, recibe o nome de “bus lineal”, porque os equipos conéctanse en liña recta. Este é o método máis simple e común utilizado nas redes de equipos. Consta dun único cabo

18


chamado segmento central (trunk; tamén chamado backbone ou segmento) que conecta tódolos equipos da rede nunha única liña.

4.1.2 Topoloxía en Estrela

Na topoloxía en estrela, os segmentos de cabo de cada equipo están conectados a un compoñente centralizado, como un Hub. Os sinais son transmitidos desde o equipo emisor a través do Hub a tódolos equipos da rede. Esta topoloxía utilizouse xa nos albores da informática, cando se conectaban equipos a un gran equipo central ou mainframe.

A rede en estrela ofrece a vantaxe de centraliza-los recursos e a xestión. Sen embargo, como cada equipo está conectado a un punto central, se o punto central falla, cae toda a rede.

Podemos combinar varias redes en estrela de forma xerárquica. Formaremos así unha topoloxía de árbore, como podemos ver na seguinte figura:

19


4.1.3 Topoloxía en Anel.

A topoloxía en anel conecta equipos nun único circulo de cabo. A diferencia da topoloxía en bus, non existen finais con terminadores. O sinal viaxa a través do bucle nunha dirección, e pasa a través de cada equipo que pode actuar como repetidor para amplifica-lo sinal e envialo ó seguinte equipo. O fallo dun equipo pode ter impacto sobre toda a rede.

4.1.4 Topoloxía en Malla.

Unha rede con topoloxía en malla ofrece unha redundancia e fiabilidade superiores. Nunha topoloxía en malla, cada equipo está conectado a tódolos demais equipos mediante cabos separados. Esta configuración ofrece camiños redundantes por toda a rede, de modo que se falla un cabo, outro se fará cargo do tráfico. Aínda que a facilidade de solución de problemas e o aumento da fiabilidade son vantaxes moi interesantes, estas redes resultan caras de instalar, xa que utilizan moito cableado,

20


e se o número de equipos aumenta é imposible ter todos os conectadores necesarios. En moitas ocasións, a topoloxía en malla utilízase xunto con outras topoloxías para formar unha topoloxía híbrida.

4.1.5 Variacións sobre as topoloxías estándar.

Moitas topoloxías existentes son combinacións hibridas das anteriores topoloxías:

• Estrela-bus: A topoloxía estrela-bus é unha combinación das topoloxías en bus e estrela. Varias redes con topoloxía en estrela están conectadas entre sí con segmentos de bus.

• Estrela-anel: É similar á topoloxía estrela-bus. Os hubs dunha rede estrela-anel están conectados en forma de anel.

4.2 Topoloxías lóxicas.

A topoloxía define a forma na que os sinais se transmiten a través do medio, e pode coincidir ou non coa topoloxía física. A topoloxía lóxica está fortemente relacionada co mecanismo utilizado para administra-la forma na que as estacións acceden á rede. Dado que un cabo nunha rede só pode atender a un equipo á vez, é necesario ter procedementos para administra-lo acceso á rede, de forma tal que tódalas estacións teñan acceso sen que existan conflitos entre elas. Estes procedementos chámanse métodos de control de acceso ao medio.

21


Índice 1 Sistemas de numeración...................................................................................................................1

1.1 Sistema numérico binario.........................................................................................................1 1.2 Numeración decimal e binaria..................................................................................................2

1.2.1 Transformación de decimal a binario................................................................................3 1.2.2 Transformación de binario a decimal................................................................................4 1.2.3 Suma de números binarios................................................................................................5

1.3 Sistema de numeración hexadecimal........................................................................................6 2 O proceso telemático........................................................................................................................8

2.1 Transmisión e comunicación....................................................................................................8 2.2 Normas e asociacións de estándares.........................................................................................9 2.3 Liñas de comunicación............................................................................................................9

2.3.1 Tipos de liñas segundo a tecnoloxía de transmisión.........................................................9 2.3.2 Tipos de liñas segundo o propietario...............................................................................10

2.4 Concepto de circuíto de datos.................................................................................................11 2.5 Tipos de transmisión...............................................................................................................11

2.5.1 Tipos de transmisión segundo o sincronismo:................................................................12 2.5.2 Tipos de transmisión segundo o número de liñas de comunicación...............................13 2.5.3 Tipos de transmisión segundo o tipo de sinal.................................................................13

2.6 Explotación dos circuítos de datos..........................................................................................13 2.7 Elementos dun sistema de comunicación...............................................................................14

3 As redes de comunicación..............................................................................................................15 3.1 Velocidade de transferencia....................................................................................................15 3.2 Clasificación das redes segundo a escala................................................................................15

3.2.1 Redes de área local LAN (Local Area Network)............................................................15 3.2.2 Redes de área metropolitana MAN (Metropolitan Area Network).................................15 3.2.3 Redes de área extensa WAN (Wide Area Network): ......................................................15 3.2.4 Redes de área persoal PAN (Personal Area Network)....................................................16

3.3 Clasificación das redes segundo a tecnoloxía de transmisión utilizada..................................16 3.4 Clasificación das redes segundo a forma de ofrecer recursos e servizos................................16 3.5 Clasificación das redes segundo o medio de transmisión.......................................................17

4 Topoloxías de redes........................................................................................................................18 4.1 Topoloxías físicas....................................................................................................................18

4.1.1 Topoloxía de Bus.............................................................................................................18 4.1.2 Topoloxía en Estrela........................................................................................................19 4.1.3 Topoloxía en Anel...........................................................................................................20 4.1.4 Topoloxía en Malla..........................................................................................................20 4.1.5 Variacións sobre as topoloxías estándar..........................................................................21

4.2 Topoloxías lóxicas..................................................................................................................21

22

introducion aos sistemas de comunicacion

Education