REDES DE DATOS - Comunicación Nueva

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA NACIONAL
FACULTAD REGIONAL BUENOS AIRES
DEPARTAMENTO SISTEMAS
MAESTRÍA EN INGENIERÍA EN SISTEMAS DE INFORMACIÓN
NIVEL:
Básico.
MODULO: "Tecnologías de Sistemas de Información, Redes, Comunicaciones y Arquitecturas Distribuidas".
CUERPO DOCENTE:
PROFESORES:
ING. FEDERICO KOVAL
ING. ALEJANDRO ECHAZÚ
A. ENCUADRE GENERAL.
A.1. FUNDAMENTACIÓN.
La Maestría en Ingeniería en Sistemas de Información organizada en la Universidad Tecnológica Nacional
tiene como objetivos:
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Formar en el área de Ingeniería de Sistemas de la Información a profesionales universitarios para la
concepción, desarrollo, diseño, especificación, construcción, integración, servicio y operación de sistemas de información.
Promover la investigación dentro del ámbito de la información.
Disponer de la capacidad necesaria para gestionar programas de interés nacional en el área de Sistemas de Información.
Este Módulo está incluido en el grupo de Módulos de Nivel Básico, teniendo por objeto brindar conocimientos
básicos en las áreas de las tecnologías de las ciencias de la computación y las telecomunicaciones.
En el caso particular de este módulo podríamos decir que la evolución constante de los sistemas computacionales que trabajaban por lotes, hacia los sistemas que hacen uso de procesamiento distribuido, y luego a un concepto aun mas descentralizado que se podría denominar de procesamiento repartido ha traído aparejado la necesidad de la comunicación entre distintos sistemas que utiliza una organización.
Por otra parte, la necesidad de integrar equipos producidos por diferentes proveedores, que utilizan diferentes
sistemas operativos y procedimientos de comunicación, ha creado una necesidad adicional, cual es la de estudiar los métodos de normalización a los efectos de lograr la integración necesaria, para que en estos casos de
incompatibilidad puedan comunicarse unos con otros.
Dentro de este concepto, el crecimiento en el uso de los sistemas computacionales que trabajan en modo remoto, tales como redes de cajeros automáticos, sistemas de control de existencias en depósitos geográficamente
distantes, sistemas de consultas a bases de datos distribuidas, etc., hace imprescindible el estudio de las tecnologías que permiten esta intercomunicación.
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El uso de las redes de computadoras y el empleo de la tecnología consecuente, actuará en los años futuros no
ya como un impacto tecnológico, sino más bien social, porque está precisamente llamado a cambiar los hábitos
de las personas, sus conductas sociales, las formas de encarar la educación y la investigación tanto básica como aplicada.
Por otra parte, también han tenido una explosiva irrupción el mercado para uso de las empresas, la administración pública, la justicia, la composición gráfica, etc., los sistemas computacionales conectados en la modalidad
de Redes de Área Local (Redes LAN) y la interconexión entre estas últimas mediante Redes de Área Extendida
(Redes WAN).
El conocimiento de estas tecnologías ha resultado vital en la preparación de un profesional del campo de la Ingeniería en los Sistemas de Información, por cuanto estos conocimientos no están directamente relacionados
con el desarrollo de la tecnología consecuente, sino con la elección de ésta, en el ámbito de la organización social donde le toque desarrollarse.
El desarrollo de las capacidades necesarias para la selección de distintas opciones, permitirá que estas organizaciones donde estará inserto, al profesional dotado de estos conocimientos, recortar de una manera interesante
sus gastos en comunicaciones y hacer un mejor uso en la selección para la adquisición de este tipo de sistemas.
Este módulo está por lo tanto, buscando cumplir con los objetivos enunciados, respecto a las redes, las comunicaciones y a su vinculación con las arquitecturas distribuidas. En especial con el objetivo de:
Formar en el área de Ingeniería de Sistemas de la Información a profesionales universitarios para la
concepción, desarrollo, diseño, especificación, construcción, integración, servicio y operación de
sistemas de información.
Adicionalmente también en lo que respecta a redes, se ha buscado integrar en la curricula de este módulo los
elementos necesarios que permitan obtener el segundo de los grandes objetivos de la Maestría; cual es:
Promover la investigación dentro del ámbito de la información. Disponer de la capacidad necesaria
para gestionar programas de interés nacional en el área de Sistemas de Información.
A.2. UBICACIÓN DE LA ASIGNATURA EN EL CURRICULUM DE LA CARRERA.
La asignatura está ubicada en la curricula de la carrera en la parte inicial de la misma que corresponde al "NIVEL
BÁSICO".
En esa etapa, los alumnos deben adquirir experiencia en el uso del computador como herramienta para el manejo de la información y su vinculación con el uso de los sistemas de telecomunicaciones.
Requiere una sólida formación matemática, y un conocimiento acabado de las tecnologías de los computadores
existentes en el mercado actual, y que necesitarán emplear de las comunicaciones.
A.3. OBJETIVOS DE LA MATERIA.
El objetivo cognoscitivo de esta materia es lograr que los alumnos conozcan los principios básicos de los procesos teleinformáticos, el funcionamiento y forma de uso de las redes de computadoras, y las especificaciones técnicas que será necesario conocer y elaborar poder contratar adecuadamente con los prestadores de los servi-
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cios públicos de telecomunicaciones el uso de las redes públicas y privadas con el objeto de poder asesorar y
decidir profesionalmente sobre esta temática.
Por otra parte, deberán tomar conciencia, de la importancia de los procedimientos usados en las técnicas básicas que regulan las comunicaciones de datos y su tecnología asociada, para su correcta aplicación en la actividad profesional.
A.4. PROGRAMA DE CONTENIDOS MÍNIMOS.
Principios de los sistemas teleinformáticos. Unidades de Información. Canales de Comunicación. Transmisión de
la Información. Arquitecturas de comunicaciones. Estudios del nivel de enlace y de red. La Interfaz X.25, como
modelo de estudio. Distintas Redes de Transmisión de Datos (WAN, MAN y LAN), con y sin Cables. Sistemas de
transporte de la información: Frame Relay y ATM. La Red Internet. Protocolos TCP/IP. El nivel de Aplicación.
Seguridad. Tecnologías emergentes de telecomunicaciones.
B. ENFOQUE CONCEPTUAL.
B.1. PROGRAMA DE CONTENIDOS ANALÍTICOS.
UNIDAD TEMÁTICA 1
INTRODUCCIÓN A LAS REDES DE DATOS Y CONCEPTOS BÁSICOS DE TELEINFORMÁTICA
Evolución histórica de las redes. Clasificación de las redes de datos, redes LAN, MAN, WAN y GAN. Topologías
básicas de redes: bus o barra, anillo, estrella y malla. Topologías híbridas, físicas y lógicas. Normas y organismos de estandarización. La globalización e Internet. Arquitectura de la Red Telefónica y de la Red Internet.
Transmisión serie y paralelo, modos: sincrónicos y asincrónicos. Transmisión en banda base y modulada. Velocidad de transmisión y de modulación. La red telefónica y la transmisión de datos. La contribución de los módems en la transmisión de datos. Capacidad de transmisión en un canal ideal y uno real. Relación entre la capacidad de un canal, el ancho de banda y la tasa de error. Ruido, atenuación y distorsión en las líneas de comunicaciones. Métodos de detección y corrección de errores.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- CASTRO LECHTALER y FUSARIO. Teleinformática para Ingenieros en Sistemas de Información. Editorial Reverte. Barcelona. 1999.
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
UNIDAD TEMÁTICA 2
MEDIOS DE COMUNICACIONES.
Los sistemas de Comunicaciones. Características fundamentales de los medios de comunicaciones. Cables de
Cobre. Líneas de Cobre Desnudos. Cables de Par Trenzados. Cables de Cobre Multipares. Cables Coaxiles. Fibras Ópticas. Radiocomunicaciones. Comunicaciones Satelitales; satélites LEO, MEO, Sincrónicos de órbitas extremadamente elípticas. Guía de Onda. Comunicaciones por medio de sistemas láser.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- CASTRO LECHTALER y FUSARIO. Teleinformática para Ingenieros en Sistemas de Información. Editorial Reverte. Barcelona. 1999.
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UNIDAD TEMÁTICA 3
ARQUITECTURA DE LAS REDES: TOPOLOGÍAS Y PROTOCOLOS.
El modelo OSI. Funciones de las capas: física, enlace, red, transporte, sesión, presentación y aplicación. Arquitectura de las redes de datos. Arquitecturas: OSI, SNA, DNA, y DARPA. Introducción a los protocolos de comunicaciones. Los protocolos de enlace: orientados al bit y al carácter. Protocolos orientados a conexión y no orientados a conexión. Protocolo no estructurado BSC. Protocolo HDLC, funciones principales y estructura de la trama. Control de flujo y errores en el HDLC. Subconjuntos del HDLC: El protocolo de nivel de enlace del X.25:
LAPB. Otros protocolos de este nivel: LAPD, SDLC, etc. Su funcionamiento.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- CASTRO LECHTALER y FUSARIO. Teleinformática para Ingenieros en Sistemas de Información. Editorial Reverte. Barcelona. 1999.
UNIDAD TEMÁTICA 4
PROTOCOLOS DE REDES WAN.
Características principales de las redes de área amplia ( WAN ). Redes por conmutación de circuitos, paquetes y
mensajes: ejemplos. Redes por conmutación de circuitos, conceptos de conmutación por división de espacio y
de tiempo; la red telefónica. Encaminamiento y señalización en redes por conmutación de circuitos. Redes por
conmutación de paquetes. Técnicas de la conmutación de paquetes y características del encaminamiento. Los
protocolos de red: el protocolo x.25. Evolución histórica y estado actual. Canales lógicos y circuitos virtuales,
permanentes y conmutados. Diferentes tipos de paquetes, secuencia de una llamada virtual. Limitaciones del
X.25. Evolución hacia el protocolo Frame Relay. Comparación del Frame Relay y el X.25.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. México 1997. 3ra.
Edición.
UNIDAD TEMÁTICA 5
PROTOCOLOS DE REDES WAN.
El protocolo Frame Relay. Principio de funcionamiento y estructura de las redes Frame Relay. Establecimiento
de los circuitos virtuales DLCI. Mecanismo de control del congestionamiento, los bits: FECN, BECN y DE. Velocidades de acceso a las redes Frame Relay, relación entre el CIR y el Access Rate o velocidad nominal de acceso, los parámetros: Bc, Be y Tc. Ejemplo de implementación de la red de transporte mediante nodos Frame Relay. El protocolo PPP. Estructura de la trama PPP y empleo del protocolo en enlaces de WAN.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. México 1997. 3 ra.
Edición.
- BUCKWALTER, Jeff. Frame Relay. Technology and Practice. Editorial Addison-Wesley Longman, Inc. Reading,
Massachusetts. 2000. 4ta. Edición.
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UNIDAD TEMÁTICA 6
REDES DE ÁREA LOCAL
Evolución de las redes de área local: LAN. Redes de acceso contencioso y determinístico. Redes Ethernet, evolución histórica a partir del protocolo CSMA/CD. Principio de funcionamiento de las redes IEEE 802.3. Tecnología empleada en la implementación de la redes Ethernet: el HUB y el Switch. Diseño de redes LAN: switching y
Spanning Tree. Análisis de tramas Ethernet obtenidas mediante analizador de red. Empleo del cableado estructurado para la implementación de redes LAN. Características principales de la Norma EIA/TIA 568. Redes LAN
inalámbricas, características principales. Análisis del rendimiento de las diferentes redes LAN. Análisis de la seguridad relativa a redes LAN con acceso al medio compartido y conmutado.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. México 1997. 3 ra.
Edición.
- HALSALL, Fred. Comunicación de Datos, redes de computadores y sistemas abiertos. Editorial AddisonWesley Iberoamericana. Wilmington. 1998. 4ta. Edición.
UNIDAD TEMÁTICA 7
LA FAMILIA DE PROTOCOLOS TCP/IP
La familia de protocolos TCP/IP. Arquitectura TCP/IP. Protocolos de nivel de aplicación: DNS, SMTP, Telnet,
FTP, SNMP, PING, etc. Protocolos de nivel de transporte: UDP y TCP. Principio de funcionamiento del UDP. El
datagrama UDP. Principio de funcionamiento del TCP. El segmento TCP. La calidad de servicio ofrecida por
TCP. Control de flujo y de errores. Aspectos de seguridad relativos a las aplicaciones y protocolos de transporte
UDP y TCP. Análisis de trafico TCP y UDP obtenido mediante un analizador de red.
Ejercicios.
Bibliografía:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. México 1997. 3 ra.
Edición.
- HALSALL, Fred. Comunicación de Datos, redes de computadores y sistemas abiertos. Editorial AddisonWesley Iberoamericana. Wilmington. 1998. 4ta. Edición.
UNIDAD TEMÁTICA 8
LA FAMILIA DE PROTOCOLOS TCP/IP
El protocolo IP. El datagrama IP, funcionamiento del protocolo IP. Direcciones IP versión 4, mascaras. Ipv6, características distintivas y ventajas respecto a la versión 4. Protocolos de soporte: ARP, RARP, ICMP y RP. Funcionamiento del protocolo ARP. Funcionamiento del protocolo ICMP. Transmisión de voz sobre IP, el estándar
H.323. Evolución hacia el estándar SIP. Estado actual de la tecnología, servicios ofrecidos en el mercado. Análisis de la seguridad de los protocolos IP e ICMP. Análisis de datagramas IP obtenidos mediante un analizador de
red.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- STALLINGS, William. Comunicaciones y Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall. Madrid. 2000. 6 ta.
Edición.
- TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadoras. Editorial Prentice Hall Hispanoamericana. México 1997. 3 ra.
Edición.
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- HALSALL, Fred. Comunicación de Datos, redes de computadores y sistemas abiertos. Editorial AddisonWesley Iberoamericana. Wilmington. 1998. 4ta. Edición.
UNIDAD TEMÁTICA 9
TECNOLOGÍAS EMERGENTES Y ULTIMA GENERACIÓN.
Modulación por impulsos codificados: PCM. Multiplexación de los canales. Multiplexación de frecuencia (FDM)
de tiempo (TDM). Jerarquía digital Plesiócrona (PDH). Jerarquía digital Sincrónica (SDH). Uso de fibras ópticas
en sistemas de transmisión. Multiplexación densa por longitud de onda (DWDM). Redes ópticas. Su arquitectura
de capas. Add / Drop ópticos con fibras de Bragg. Cross Connects. Amplificadores de ópticos dopados con erbio.
Evolución de las redes de telecomunicaciones. Transmisión digital sobre el local loop. Distribución del ancho de
banda sobre los cables de cobre. Equipamiento. Otras tecnologías similares.
Ejercicios.
Bibliografía utilizada:
- GORALSKY, Walter. Optical Networking & WDM. Editorial Osborne – McGraw-Hill. Berkeley. 2001.
- RAUSCHMAYER, DENNIS. ADSL / VDLS Principles. A Practical and Precise Study of Asymmetric Digital Subscriber Lines and Very High Speed Digital Subscriber Lines.. Editorial Macmillan Technical Publishing. Indianapolis. 1999.
B.2. BIBLIOGRAFÍA.
B.2.1. BIBLIOGRAFÍA ADICIONAL.
 DOUGLAS COMER, Redes Globales de Información con Internet y TCP/IP, Editorial Prentice Hall,
1996.
 DOUGLAS COMER, Redes de Computadoras, Internet e Intercedes, Editorial Prentice Hall, 1997.
 BLACK UYLESS, Frame Relay Networks, Editorial McGraw-Hill, New York, 1994.
 BLACK UYLESS, TCP/IP & Related Protocols, Editorial McGraw-Hill, New York, Second Edition,
1995.
 BLACK UYLESS, Redes de Ordenadores, Protocolos, Normas e Interface. Editorial RA-MA 2ª Edición, Madrid, 1996.
 STALLINGS WILLIAM, ISDN and Broadband ISDN with Frame Relay and ATM, , Editorial PrenticeHall, 1995, New Jersey.
B.2.2. BIBLIOGRAFÍA DE CONSULTA.
 KUSTRA RUBÉN y TUJSNAIDER OSVALDO, Principios de Comunicaciones Digitales (2 Tomos).
Editorial AHCIET, Madrid, 1988.
 BLACK, UYLESS D., Redes de Transmisión de Datos y Proceso Distribuido, Ediciones Díaz de Santos S.A., 1987, Madrid.
 BLACK UYLESS, The V Series Recommendations, Editorial McGraw-Hill, New York, Second Edition, 1995.
 BLACK UYLESS, The X Series Recommendations, Editorial McGraw-Hill, New York, Second Edition, 1995.
 COMITÉ CONSULTIVO INTERNACIONAL TELEGRÁFICO Y TELEFÓNICO, Libro Rojo, Unión Internacional de Telecomunicaciones, 1984, Ginebra.
 COMITÉ CONSULTIVO INTERNACIONAL TELEGRÁFICO Y TELEFÓNICO, Libro Azul, Unión Internacional de Telecomunicaciones, 1988 Ginebra.
 GARCIA TOMAS JESÚS, Sistemas y Redes Teleinformáticas, Editorial RA-MA, 1990, Madrid.
 GARCIA TOMAS J, GARCIA SAN LUIS J, FERNÁNDEZ DEL VAL C, Redes de área Local, Editorial
Facultad de Informática de la Universidad Politécnica de Madrid, 1987, Madrid.
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 GONZALEZ SAINZ, NÉSTOR, Comunicaciones y Redes de Procesamientos de Datos. McGraw-Hill,
Bogotá. 1987.
 HUIDOBRO, JOSE. Redes de Comunicaciones. Editorial Pananinfo, Madrid, 1992.
 ISO (publicación de la Organización Internacional de Estándares) 15.076, High Level Data Link Control Procedure.
 ISO (publicación de la Organización Internacional de Estándares) 15.078, Reference Model for Open
Systems Interconecction.
 KUSTRA RUBÉN, Comunicaciones Digitales, Editorial Hispano Americana S.A., 1981, Buenos Aires.
 LATHI, B. P., Introducción a la Teoría y Sistemas de Comunicación, Editorial Limusa, 1983, México.
 STALLINGS WILLIAM, Local and Metropolitan Area Networks, Editorial Macmillan Publishing Company, 1993, Fourth Edition, New York.
B.3. METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN
La evaluación se realizará a través de un examen escrito a desarrollarse en la última clase, donde se buscará
conocer el nivel de aprendizaje alcanzado en los conceptos fundamentales del módulo.
Además de preguntas, incluirá un requerimiento concreto donde se deba interpretar folletos técnicos, aplicar
cálculos sencillos, analizar soluciones y adoptar alguna decisión de ingeniería.
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