Subido por WILLIAM POLO VALERIO

01 INTRODUCCION REDES RCD-I EPIE

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REDES DE COMUNICACIÓN
DE DATOS - I
INTRODUCCION A
REDES
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1
Sistema de Comunicación
FUENTE
TRANSDUCTOR
TRANSMISOR
MEDIO DE TX
DESTINO
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TRANSDUCTOR
RECEPTOR
2
Conceptos Básicos
•Redes de Computadoras:
Conjunto interconectado de computadoras autónomas
•Sistema Distribuido:
Sistema de software construido sobre la red. El software le da
cohesión y transparencia (Automático)
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3
USOS DE LA REDES DE
COMPUTADORAS
Redes para las empresas
“Eficiencia Corporativa”





Compartir los recursos informáticos de Hardware y Software
Lograr una alta confiabilidad de los datos y programas
Escalabilidad o sea facilidad de crecimiento de acuerdo a la demanda
Potente medio de comunicación.
Ahorrar dinero (Modelo C/S)
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4
USOS DE LAS REDES DE
COMPUTADORAS
Redes para los usuarios
Comunicación rápida entre usuarios locales o remotos
(Archivos, Correo Electrónico, Agenda Personal-Citas,
Reuniones etc.)
Acceso a información remota (www) (Internet)
Comunicación de persona a persona (Videoconferencias)
Entretenimiento interactivo (video bajo demanda y juegos
en red)
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5
USOS DE LAS REDES DE
COMPUTADORAS
Ventajas
 Rapidez en la adquisición de datos
 Estandarización de Aplicaciones
 Eficiente Comunicación
 Disminución de costos, al compartir
programas, datos y periféricos
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6
¿Qué es una RED?



Conjunto de computadoras y/o dispositivos
informáticos interconectados a través de
un medio de transmisión
Soportados por un software específico.
Con la capacidad de compartir diversos
recursos.
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Interconectividad de redes
Internetworking



Cuando dos o mas redes se conectan, se
convierten en una interred, o internet.
Las redes se conectan a través de
dispositivos intermedios para conectividad
de redes.
Todo el conjunto funciona como una sola
gran red.
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Redes interconectadas
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9
Dispositivos de interconexión


Están presentes en toda red interconectada.
Existen cuatro categorías de dispositivos:




Repetidores
Puentes
Encaminadores
Pasarelas
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Redes Basadas en Servidor




Redes cliente-servidor.
Aumenta la eficiencia y
simplifica el uso
operaciones.
Pueden coexistir varios
servidores.
Los servidores pueden
tener distintas
aplicaciones
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11
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12
CLASIFICACION DE REDES
• Por la tecnología de transmisión:
 Redes de difusión.
 Redes punto a punto.
• Por el tamaño de la red y su cobertura:





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Redes de Area Local (LAN).
Redes de Area Metropolitana (MAN).
Redes de Area Ancha (WAN).
Redes educativas o empresariales, Red de area campus (CAN).
Red de área doméstica, Red pequeña en una casa (DAN)
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Por la Tecnología de Transmisión
REDES PUNTO A PUNTO
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14
Por la Tecnología de Transmisión
REDES DE DIFUSION O MULTIPUNTO
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15
Por la Tecnología de Transmisión
REDES DE DIFUSION O MULTIPUNTO






Red sencilla y directa
No hay servidores
dedicados.
Numero limitado de
estaciones, no mas de 10.
Capacidades de red
integradas al entorno
operativo
Facil de configurar
Frágil seguridad.
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Conexión
Multipunto
“Es una red de conexión multipunto donde un cable largo
actúa como troncal conectando todos los dispositivos a la
red.”
(Morillas, 2010)
Tipos de Comunicación
• Simplex.
• Half Duplex.
• Full Duplex.
Nodo
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Información
Nodo
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Tipos de Comunicación
Comunicación
Esquema
Ejemplo
Nodo
Información
Nodo
Transmisión de TV
Nodo
Información
Información
Nodo
Intercomunicador
Nodo
Transmisión
telefónica
Simplex
Half duplex
Intercambio
alternado
Información
Nodo
Full duplex
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Información
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Topología
Cuando usamos el término “topología” nos referimos a la
representación geométrica entre todos los enlaces y los
dispositivos que los enlazan entre sí.
Es el mapa de conexión que tiene la red sea física o lógico.
Esta representa a la conexión física de los equipos en una
red (capa 1 del modelo OSI).
• Existen 5 posibles topologías que depende de su forma
geométrica:
• Malla.
• Estrella.
• Árbol.
• Bus.
• Anillo.
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Topología Anillo
• Formado por un conjunto de
dispositivos
conectados
“en
serie”, por enlace punto a punto
haciendo un bucle cerrado
• Un cable común es el que los une
a todos los equipos conectados
• Cada equipo envia y recibe datos
pasando por los demás
• Cada equipo tiene un receptor y
transmisor
• Los enlaces son unidireccionales
discurriendo los datos en una
sola dirección o sentido.
• También hay red de doble anillo,
donde la data circula en ambos
sentidos
• Actualmente en desuso
Topología Anillo
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Topología Anillo
Ventajas
 Independencia de un dispositivo intermedio.
 Fácil de instalar y configurar.
 Soporta grandes cargas de información .
 Como la comunicación es “en serie” no hay conflictos
en el uso de la información enviada o recibida.
 La conexión es igual para todas las maquinas.
Topología Anillo
Desventajas
 Puede haber problemas de rendimiento si hay muchas
computadoras a la vez.
 Físicamente no puede extenderse mucho (por cable o
cantidad de computadoras).
 Si un equipo falla, puede comprometer a toda la red (al
menos las redes que funcionan en un sentido).
 La señal tiene va a una sola dirección y pasa por todas las
computadoras necesarias, lo que puede crear problemas
de latencia.
 Ancho de banda compartida.
¿Red Anillo = Token ring?
• El token ring puede funcionar
usando topología lógica en anillo, y
topología física estrella.
• Utiliza una trama especial
denominada Token (testigo).
• La velocidad de la red puede
alcanzar entre 4 y 16 Mpbs.
• Para usar el token ring se necesita
de un MAU (Multistation Access
Unit - Unidad de Acceso a Múltiples
Estaciones )
MTU
Es un concentrador que se
conectan todas las estaciones
finales de una red Token Ring
(IEEE 802.5)
MAU es un dispositivo multi-puerto
La MAU brinda un control
centralizado de las conexiones en
red.
Traslada las señales desde una
estación
hasta
la
siguiente
estación de trabajo activa en el
anillo.
También
presenta
un
“relé”incorporado capaz de impedir
que se corte el servicio de la red si
fallase una única conexión o
dispositivo.
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Además de los ports existentes
para la cnexion de las estaciones,
las MAU poseen una entrada y
una salida del anillo para poder
conectarse a otras MAU y
expandir la red: «puerto RI»
(Ring-In), «puerto RO» (RingOut).
El cable para unir las MAU se
denomina “patch cord” (cable de
conmutación).
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MTU
En una red Ethernet de cable coaxial, la
MAU solamente emplea un cable para
efectuar las dos operaciones (transmisión y
recepción de datos).
Con una Ethernet 10BaseT, la MAU debe
alojar dos pares de cables (un par para
transmitir y otro par para recibir).
Por otra parte, una MAU puede soportar
hasta 72 estaciones conectadas.
Los cables que unen los nodos con la MAU
se denominan ”lobe cables” (lóbulos) y no
deben superar los 100 mts.
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Topología Bus
 Una red en bus es una topología que se caracteriza por
tener un único canal de comunicaciones al cual esta
conectado diferentes dispositivo, de esta forma todos
los dispositivos comparten el mismo canal para
comunicarse entre sí.
 Operación full-duplex entre estaciones.
 Es la topología más común en pequeñas LAN, cada
extremo requiere de un elemento terminador con hub o
switch final en uno de los extremos.
Topología Bus
 Físicamente cada host está conectado a un cable
común, por lo que se pueden comunicar directamente,
aunque la ruptura del cable hace que se queden
desconectados entre sí.
 Esta permite que todos los dispositivos de la red
puedan ver todas las señales de todos los demás
dispositivos, haciendo que todos los dispositivos
obtengan esta información.
Topología Bus
 Sin embargo, es común que se produzcan
problemas de tráfico y colisiones, que se puede
arreglar segmentando la red en varias partes.
 La topología de bus tiene todos sus nodos
conectados directamente a un enlace un medio
multipunto y no tiene ninguna otra conexión entre
nodos.
Conceptos Previos
Conexión Multipunto
Colisión de Datos
Componentes
Conector
BNC
Host o nodo
Conector T
Cable coaxial
RG 58
Montaje
Construcción
Los extremos del cable se
terminan con una resistencia
de
acople
denominada
terminador, que además de
indicar que no existen más
ordenadores en el extremo,
permiten cerrar el bus por
medio de un acople de
impedancias.
Topología Bus
Los sistemas de bus, como Ethernet o la mayoría de los
sistemas de banda ancha, emplean un cable bidireccional
con trayectorias de avance y regreso sobre el mismo
medio, o bien emplean un sistema de cable doble o dual
para lograr la bidireccionalidad.
A diferencia de una red en anillo, el bus es pasivo, no se
produce generación de señales en cada nodo o router.
Topología Bus
Ventajas
 Fácil de implementar y expandir con nuevos
nodos a la red
 Su arquitectura no es muy complicada, ideal
para una red pequeña
 Red que no ocupa mucho espacio.
 Es mas económico.
 Requiere menos longitud de cable que la
topología estrella
Topología Bus
Desventajas
 Hay un límite de equipos dependiendo de la calidad
de la señal.
 Puede producirse degradación de la señal, su
desempeño disminuye a medida que crece la red
 Complejidad de reconfiguración y tiene aislamiento de
fallos.
 Tiene limitaciones de las longitudes físicas del canal.
 Un problema en el canal usualmente degrada toda la
red.
 La eficiencia se disminuye a medida que la red crece.
 El canal requiere ser correctamente cerrado.
 Puede ocurrir errores por colisión de mensajes.
Topología Estrella
En esta topología cada dispositivo esta conectada a un nodo
común (concentrador o Hub), asi todos los dispositivos se
intercomunican a través del HUB.
Cada segmento de red, puede tener una longitud de hasta
100m.
Esta topología requiere mayor cantidad de cable que la
topología BUS, y además el uso de un HUB, por lo que puede
llegar a ser muy costosa, sin embargo, es la más usada en la
actualidad.
Utilizada por su funcionalidad, flexibilidad y estandarización
Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo
central “activo” que normalmente tiene los medios para prevenir
problemas relacionados con el eco.
Topología Estrella
Topología Estrella
Ventajas
Posee un sistema que permite agregar nuevos
equipos fácilmente.
Reconfiguración rápida.
Centralización de la red.
Si una PC se desconecta o se averia el cable solo
queda fuera de la red esa PC.
Fácil de agregar, reconfigurar arquitectura PC
Permite que todos los nodos se comuniquen entre sí
de manera conveniente.
El mantenimiento resulta más económico y fácil que
la topología bus
Topología Estrella
Ventajas
 Fácil de prevenir daños y/o conflictos, ya que no afecta a
los demás equipos si ocurre algún fallo.
 Reducen las posibilidades de fallo en redes, ya que esta
conecta a todos los equipos en un solo nodo central (HUB).
 Cuando se aplica esto, el concentrador central es el que
envía todas las transmisiones que son recibidas de
cualquier nodo a todos los nodos periféricos de la red.
 Si un nodo falla, no afecta al funcionamiento del resto de la
red.
 También es inmune a los fallos en un segmento, pues si un
segmento se corta o falla no afecta al funcionamiento del
resto.
Topología Estrella
Desventajas
Si el hub (repetidor) o switch central (nodo
central) falla, todas la PCs de la red dejan de
funcionar.
Es costosa, ya que requiere más cables que otras
topologías
El cable viaja por separado del concentrador a
cada PC
Además, según las limitaciones del HUB o del
SWITCH se puede realizar la conexión con cierto
número de PCs
TOPOLOGIA ESTRELLA EXTENDIDA
La
topología
en
estrella
extendida se desarrolla a partir
de la topología en estrella, por
lo que hereda de ella todas sus
características.
Esta topología enlaza estrellas
individuales conectando entre
sí los concentradores.
Conclusiones
 La topología estrella es el modelo más difundido entre las
redes de PC (LAN).
 Este tipo de topologías tiene un nodo central activo que
normalmente tiene los medios para prevenir problemas
relacionados con el eco.
 Este tipo de red es adecuado cuando se tiene una
computadora central muy poderosa rodeada de máquinas
menos potentes que sirven únicamente como terminales de
entrada y salida de datos, ya que todos los extremos de la
red tienen acceso a los recursos de la máquina principal de
manera directa, sin interferencia de elementos intermedios.
 Es muy beneficioso utilizar este tipo de topología ya que
permite la centralización en la red, una fácil prevención de
daños o conflictos, es fácil de agregar o reconfigurar la
arquitectura PC y permite extender la longitud y tamaño de la
red.
Topología Hibrida
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46
Topología Árbol
30/09/2021
47
Topología Malla
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Por el Tamaño de la Red y Cobertura
LAN = Red de área local
MAN = Red de área metropolitana
WAN = Red de área extensa o amplia
CAN = Red de área campus, Redes educativas o
empresariales
• DAN = Red de área doméstica, Red pequeña en
una casa
•
•
•
•
30/09/2021
49
Redes LAN
30/09/2021
50
Red de Área Local - LAN

La comunicación
esta restringida a un
área geográfica de
tamaño limitado, y
dependerá de un
canal de tx
alta/media velocidad,
con una tasa
reducida de errores.
Ejemplo: redes interconectadas
dentro de un mismo edificio
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¿Por qué usar una LAN?
• Compartición de recursos, tales como
discos duros, archivos, impresoras
• Mejorar la comunicación
Seguridad
El Resultado es “ahorro” tanto en hardware
como en software así como el mejoramiento
del flujo de información
30/09/2021
Héctor
Umeres
REDES LAN Y WAN
52
52
Red de Área Local - LAN


Cobertura < 5Km
Tasa de transferencia:



4 – 1.024Mbps
Información: datos, gráficos, voz, audio,
video
Gestión: entidad privada
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53
Red de Área Local - LAN
•
Tamaño:



•
Tecnología de Transmisión:

•
Difusión: IEEE 802.3, IEEE 802.5
Topología:

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Retardo de transmisión (useg).
Velocidad de Transmisión (Mbps).
Pocos errores.
Bus, estrella, anillo.
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Tipos de Redes LAN
• Peer-to-peer (Igual a igual)
• Modelo Cliente Servidor:
El cliente solicita al servidor la realización de una tarea
El servidor realiza el trabajo y devuelve la respuesta al cliente
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55
Componentes de una LAN
•
Físicos
•
•
•
•
•
•
Servidor
Estaciones de trabajo
Adaptadores de red
Cableado
Equipos de
conectividad
Equipos de
Lógicos
Cableado
conectividad
• Protocolos
• Sistema operativo de
red
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Servidores
Estaciones de
trabajo con
adaptadores de red
56
Componentes Básicos
NIC (ISA)
NIC (PCI)
CABLES
SERVER
WS
Héctor
30/09/2021
NIC(PCMCIA)
CONECTOR RJ-45
PRINTER
Umeres
REDES LAN Y WAN
57
57
Componentes Básicos
SWITCH
HUBS (12/24 PORTS)
™
™
MODEM
30/09/2021
Héctor Umeres
ROUTER
5858
MODEM
Cable
Telefónico
Cable de red
Planta Externa
MODEM
30/09/2021
septiembre
de 2021
REDES LAN Y WAN
5959
Redes MAN
Redes de Area Metropolitana
30/09/2021
60
Red MAN

Cobertura:


Tasa de transferencia:



10 – 150Km
50 – 622Mbps
Información: Datos, gráficos, voz, audio y
video
Gestión: operador de servicio público
30/09/2021
61
Red MAN
DQDB (Distributed Queue Dual Bus, bus doble de colas
distribuidas)
• Estándar IEEE 802.6
• Red por difusión
• Orientada a usuarios corporativos
30/09/2021
62
Red MAN
30/09/2021
63
Redes WAN
Wide Area Network - Red de
Área Amplia
30/09/2021
64
Redes de Área Amplia - WAN




Cobertura < 100,000Km
Tasa de transferencia < 2Mbps
Información: Datos, gráficos, voz, audio,
video
Gestión: Operador de servicio público
30/09/2021
65
Redes de Área Amplia - WAN
• Tecnología de Tx: punto a punto
• Host: PC , Estación.
• Subred:
Líneas de transmisión (circuitos,
troncales.
Elementos de conmutación (Router)
30/09/2021
canales,
o
66
Red de Área Extensa - WAN



Conexión para entidades enlazadas a gran distancia.
Utilizan
servicios
de
grandes
proveedores
Telecomunicación.
Utilizan conexiones seriales.
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de
67
Red de Área Extensa - WAN
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68
Dispositivos WAN



Enrutador (router)
Modem (CSU/DSU)
Servidores de
comunicación.
Router
Servidor de
Comunicación
Modem
CSU/DSU
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Direccion de Capacitación
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Dispositivos WAN
CSU: Unidad de servicio de Canal
DSU: Unidad de servicio de datos
DTE: Equipo Terminal de Datos
T1: línea de señal digital 1
DSL: Línea de Abonado Digital - Digital Subscriber Line
DCE: Equipo de Terminación Circuito de datos
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70
Dispositivos WAN
La CSU/DSU implementa dos funciones diferentes:
 Una unidad de servicio de canal (CSU), es un dispositivo que conecta un terminal a
una línea digital, es responsable de la conexión con el de las telecomunicaciones de
la red
 Una unidad de servicio de datos (DSU) es un dispositivo que lleva a cabo funciones
de protección y de diagnóstico en una línea de telecomunicaciones, es responsable
de la gestión de la interfaz con el DTE
En general, los dos dispositivos se entregan formando una sola unidad, CSU/DSU, es un
dispositivo de interfaz digital que se utiliza para conectar un equipo terminal de datos
(DTE), como un enrutador, a un circuito digital tal como la señal digital 1 línea (T1)
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71
Dispositivos WAN
• Utiliza una gran variedad de medios de Tx: micro-ondas, cableado de
cobre, FO.
• La información se propaga en forma de tramas de datos.
• Intervienen equipos de interconexión: Router.
30/09/2021
72
Dispositivos WAN
Una CSU/DSU es un módem muy potente y caro.
Se requiere un dispositivo como este para cada extremo de una
conexión T-1 o T-3; las unidades que están en los dos extremos
deben ser del mismo fabricante.
DSL y cable módems son CSU/DSU porque convierten a partir de un
tipo de señal digital a otro.
CSU/DSU es el equivalente del módem para toda una LAN
El DCE es el proveedor del servicio, mientras que el DTE es el dispositivo
conectado.
Los DCE se encargan de transmitir y recibir bits uno a uno.
Los DTE y DCE están comunicados y se pasan tanto datos de información
como de control.
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DEFINICION
CUBRE
VELOCIDAD
NIVEL DE TRANSFERENCIA
DE DATA
COSTO MANTENIMIENTO
ANCHO DE BANDA
CONGESTION
TECNOLOGIA
LOCAL AREA NETWORK
WIDE AREA NETWORK
Son redes que cubren
una área limitada
Áreas locales (oficinas,
escuelas, hogares, etc.)
Usuarios en el mismo
sitio
Alta velocidad (1000
Mbps)
Alto nivel de
transferencia de data
Más fáciles en costo y
tiempo de
mantenimiento
Amplio para transmisión
Menor
Ethernet, Token Ring
Son redes que cubren una
área amplia
Áreas geográficas extensas
(ciudades, estados,
naciones, etc.)
Geográficamente disperso
Baja velocidad (150 Mbps)
No es muy caro
Más altos
Rápido
Lento
COMPONENTES
L2: Bridges y switches,
L1: Hub y repetidores
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LAN
Menos problemas
Menos errores
Linea Telefonica, ondas
radiales
TOLERANCIA A FALLAS
ERROR DE TRANSMISION
DE DATA
COSTO DE
IMPLEMENTACION
TIEMPO DE RESPUESTA
Más bajo que las LAN
Mantenimiento es más
difícil por tener más
sistemas
Limitado
Mayor
MPLS, ATM, FRAME RELAY,
X25
Redes públicas como el
telefónico, líneas dedicadas
y satelitales
L3: Routers, switches
múltiple y los especializados
de ATM, FRAME RELAY
No son tolerantes a fallas
Mas errores
CONEXION
LANs vs.
WANs
LAN
LAN
WAN
LAN
LAN
LAN
74
WAN
LAN
LAN
Relación Mayor que
100:1
WAN es el cuello de botella de la red
30/09/2021
75
ENTES NORMALIZADORES
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76
Entes Normalizadores


De facto (De hecho):
 La PC de IBM
 UNIX
De Jure (Por Ley):
Organizaciones establecidas por tratados entre
los gobiernos de las naciones.
Organizaciones voluntarias.
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77
Entes Normalizadores




Sector de Normalización de
Telecomunicaciones de la
Unión Internacional de
Telecomunicaciones (UIT-T)
Organización Internacional
de Estándares (ISO)
Fuerza de tareas de
Ingeniería de Internet
(IETF)
Asociación de Industrias
Electrónicas (EIA)
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78
Entes Normalizadores
• CCITT: Comité Consultatif International Télégraphique et
Téléphonique. ( 1956-1993).
• ITU: International Telecom Union. Desde 1993 a la fecha.
ITU-R: Sector de Radiocomunicaciones
ITU-T: Sector de Telecomunicaciones
ITU-D: Sector de Desarrollo
30/09/2021
79
Entes Normalizadores
• ISO: International standards Organization.
Organización voluntaria, fundada en 1946, sus
miembros: ANSI, DIN, AFNOR, BSI. ISO es miembro
de la ITU-T.
• IEEE: Institute of Electrical and Electronics
Engineers. La organización profesional más grande
del mundo. El estándar IEEE 802 para redes LAN
fue adoptado por ISO 8802
30/09/2021
80
Estándares de Redes LAN
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81
Entes Normalizadores
30/09/2021
82
Entes Normalizadores
• IAB: Internet Activities Board, consejo de Actividades de
Internet. Creado por el DoD cuando se inició ARPANET.
Después se cambió a Internet Architecture Board
• La comunicación se hace a través de informes técnicos
llamados RFC (request for comments: petición de
comentarios).
• En 1989 la IAB formó:
• IRTF: Internet Research Task Force
• IETF: Internet Engineering Task Force.
• Internet Society designa a los miembros IAB
30/09/2021
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Request for Comments RFC
Requerimientos para comentarios

Usado para formalizar protocolos y otros procedimientos
empleados en Internet.
Existen dos formas de categorizar un RFC
a) Condición de estandarización:
Estándar, propuesto, experimental, histórico.
b) Nivel del protocol:
 Obligatorio
 Recomendado
 Electivo
 No Recomendado.

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Solicitudes de comentarios
(RFCS). El Grupo de
trabajo de ingeniería de
Internet
mantiene
las
RFCS como los estándares
para el conjunto TCP/IP.
30/09/2021
Request for Comments RFC
Solicitud de comentarios
8572
Descargar