Transmision de datos

1. Transmision de datos Quelving Quero CI:10934008

2. CONTENIDO • Protocolo • Modelo Referencial OSI • Protocolo TCP/IP • Redes de Campo • Arquitectura • Red de Campo FieldbusFoundation • Red de Campo Profibus

3. INTRODUCCION • Internet es una RED de redes – tanto desde el punto de vista lógicocomofísico • Millones de ordenadores son capaces de comunicarse entre sí en tiempo real • Almacenamiento y envío basados en paquetes. • Direccionamiento – modo de identificarordenadores. • Enrutamiento – transmisión de paquetes desde un origen hasta un destino. • Millones de ordenadores son capaces de comunicarse entre sí en tiempo real.

4. INTRODUCCION • La conexión a Internet se puede dividir en conexión física, conexión lógica y aplicaciones • Internet se clasifica a menudo como una red con conmutación de paquetes. Según este tipo de clasificación existen tres tipos fundamentales de redes: • con conmutación de circuitos (por ejemplo, las redes telefónicas) • con conmutación de paquetes orientadas a la conexión • con conmutación de paquetes sin conexión (ejemplos de éstas son las redes basadas en IP.

5. INTRODUCCION • Podemos definir internet: • "Conjunto de redes interconectadas que utilizan el protocolo Internet, que les permite funcionar como una única y gran red virtual."

6. BREVE HISTORIA • Experimento académico realizado en la década de los 60, financiado por ARPA - AdvancedResearchProjectsAgency, conocida ahora como DARPA. • Diciembre de 1969 –se activó la primera red de 4 nodos, utilizando para ello una conexión de 56 kbps • 1978 – surge el protocolo IP. • A principios de los 80, las compañías comenzaron a implementar redes propietarias (privadas) • Consecuencia: Cada red tenía sus especificaciones propias • Resultado: Incompatibilidad • Resultado: La comunicación entre redes era muy difícil • 1982 – surge TCP (Transmition Control Protocol), ARPANET se divide en MILNET e INTERNET

7. BREVE HISTORIA • Surge la necesidad de desarrollar estándares de red • Resultado: ISO (Organización Internacional de Estándares) crea el modelo OSI en 1984 • En esta clase estudiaremos • Importancia del Modelo OSI • Funciones Básicas de cada capa del modelo • Flujo de Datos en una red

8. Modelo de Capas La comunicación entre dos dispositivos es un procesomuycomplejo La comunicación necesita un origen, un destino, un medio de transmisión y un conjunto de protocolos Dividir la comunicación en partes más pequeñas mejora la interoperabilidad y la comprensión “Capacidad de los equipos de informática de diferentes fabricantes para comunicarse entre sí con éxito en una red.”

9. Forma en que viajan losdatos • Paquetes de bits • Contenido del paquete: • Un paquete de datos es una unidad de información, lógicamente agrupada, que se desplaza entre los sistemas de computación. Incluye la información origen junto con otros elementos necesarios para hacer que la comunicación sea factible y confiable en relación con los dispositivos destino

10. Forma en que viajan losdatos Formas de las ondas de datos No olvidemos el ruido

11. Forma en que viajan losdatos Variostipos de medios de red Necesidad de un protocolo

12. Modelo OSI Protocolo: Un protocolo es un conjunto de reglas que hacen que la comunicación en una red sea más eficiente • En el modelo OSI • El flujo de datos se divide en siete capas • Es un modelo de referencia teórico

13. Modelo OSI ¿Por qué un modelo de red dividido en capas • Reduce la complejidad • Estandariza las interfaces • Facilita la técnica modular • Facilita el desarrollo de componentes de red • Facilita el diseño de las redes • Facilita la corrección de errores • Facilita la administración de la red

14. Modelo OSI • ¿Porqué un modelo ...? • Estandariza el software y los dispositivos de red • Asegura la compatibilidad y la interoperabilidad entre dispositivos de diferentes fabricantes • Previene que los cambios en una capa afecten a otras • Las capas se desarrollan más rápido • Acelera la evolución de las redes • Simplifica el aprendizaje y enseñanza

15. Modelo OSI Capas de Host vs. Capas de Medios Capas de Host Proporcionanunaentregaprecisa de los datos entre los computadores Capas de Medios Controlan la entregafísicade mensajes a través de la red

16. Modelo OSICapa 7 Navegadores de Web. Provee servicios de comunicación a las aplicaciones Incluye: Telnet, HTTP, FTP, Browsers, SMTP, Emulación de Terminal, etc.

17. Modelo OSICapa 6 Formato de datos común. Su principal función es definir formatos de datos Provee encriptación y compresión (Code formatting) Garantiza que los datos que llegan desde la red puedan ser utilizados por la aplicación y que la información enviada por la aplicación sea entendida por el Destino Incluye: JPEG, ASCII, GIF, TIFF, MPEG, etc.

18. Modelo OSICapa5 Diálogos y conversaciones Comunicacion entre hots: define comocomenzar, controlar y terminar las conversaciones (sesiones) Define mecanismos para control de diálogo Incluye: SQL, NFS, NetBios names, DECnet SCP, etc.

19. Calidad de servicio y confiabilidad. Modelo OSICapa 4 Conexión de Extremo aExtremo Provee confiabilidad, control de flujo y corrección de errores a través de TCP Segmentación y reensamble Se reordenan los paquetescuandolleguendesordenados (TCP) TCP es orientado a conexión UDP no es orientado a conexión y no confirma la recepción de paquetes. Es pococonfiable

20. Selección de ruta, conmutación, direccionamiento y enrutamiento Modelo OSICapa 3 Define la entrega de paquetes extremo a extremo Responsable del enrutamiento del paquete. Define las identificaciones de los hosts, como determinar las rutas y como aprender las rutas Define como dividir el paquete en paquetes que se ajusten a un MTU – Fragmentación. Incluye: IP, IPX, AppleTalk, ICMP, etc.

21. Modelo OSICapa 2 Tramas y control de acceso al medio Direccionamiento Físico Manejanotificación de errorescon CRC, la topología de red, control de flujo y direccionamiento físico de la trama (frame) Responsable del Media Access Control, impide el exceso de colisiones. CSMA/CD, Paso de testigo. Indicador de Protocolo Incluye: FFDI, IEEE 802.3, IEEE 802.5, Frame Relay, PPP, etc.

22. Modelo OSICapa 1 Señales y medios. Transmision binaria. Cable, conectores, velocidad de datos Proporciona los medioseléctricos, mecánicos, de procedimiento y funcionalespara activar y mantener el enlace físico entre sistemas Codifica los datos binariosproporcionados por el nivel de enlace de datos, convirtiéndolos en voltajes, pulsos de luz u otros impulsos adecuados. Incluye: V.35, EIA/TIA-232, RJ45, Manchester, etc.

23. Modelo OSI

24. Encapsulamiento Crear los datos. 2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. 3. Anexar (agregar) la dirección de red al encabezado 4. Anexar (agregar) la dirección local al encabezado de enlace de datos. 5. Realizar la conversión a bits para sutransmisión.

25. Encapsulamiento

26. Modelo TCP/IP • En la actualidad, las funciones propias de una red de computadoras pueden ser divididas en las siete capas propuestas por ISO para su modelo de sistemas abiertos (OSI). Sin embargo la implantación real de una arquitectura puede diferir de este modelo. Las arquitecturas basadas en TCP/IP proponen cuatro capas en las que las funciones de las capas de Sesión y Presentación son responsabilidad de la capa de Aplicación y las capas de Liga de Datos y Física son vistas como la capa de Interface a la Red. Por tal motivo para TCP/IP sólo existen las capas Interface de Red, la de Intercomunicación en Red, la de Transporte y la de Aplicación.

27. Modelo TCP/IP Se han desarrollado diferentes familias de protocolos para comunicación por red de datos para los diferentes sistemas operativos. El más ampliamente utilizado es el Internet Protocol Suite, comúnmente conocido como TCP / IP. Es un protocolo DARPA que proporciona transmisión fiable de paquetes de datos sobre redes. El nombre TCP / IP Proviene de dos protocolos importantes de la familia, el TransmissionContorlProtocol (TCP) y el Internet Protocol (IP). Todos juntos llegan a ser más de 100 protocolos diferentes definidos en este conjunto.

28. Arquitectura de protocolos TCP/IP

29. Modelo TCP/IP Capa de Aplicación. Invoca programas que acceden servicios en la red. Interactuan con uno o más protocolos de transporte para enviar o recibir datos, en forma de mensajes o biennvoca programas que acceden servicios en la red. Interactuan con uno o más protocolos de transporte para enviar o recibir datos, en forma de mensajes o bien en forma de flujos de bytes. en forma de flujos de bytes.

30. Modelo TCP/IP Capa de Transporte Provee comunicación extremo a extremo desde un programa de aplicación a otro. Regula el flujo de información. Puede proveer un transporte confiable asegurándose que los datos lleguen sin errores y en la secuencia correcta. Coordina a múltiples aplicaciones que se encuentren interactuando con la red simultáneamente de tal manera que los datos que envíe una aplicación sean recibidos correctamente por la aplicación remota, esto lo hace añadiendo identificadores de cada una de las aplicaciones. Realiza además una verificación por suma, para asegurar que la información no sufrió alteraciones durante su transmisión.

31. Modelo TCP/IP Capa Internet. Controla la comunicación entre un equipo y otro, decide que rutas deben seguir los paquetes de información para alcanzar su destino. Conforma los paquetes IP que será enviados por la capa inferior. Desencapsula los paquetes recibidos pasando a la capa superior la información dirigida a una aplicación.

32. Modelo TCP/IP Capa de Red. Emite al medio físico los flujos de bit y recibe los que de él provienen. Consiste en los Manejadores de los dispositivos que se conectan al medio de transmisión.

33. Modelo OSI –TCP/IP Protocolos

34. Conjunto de protocolo TCP/IP HTTP (Protocolo de transferencia de hipertexto) es el protocolo más utilizado en Internet SimpleMailTransferProtocol (SMTP) El protocolo simple de transferencia de correo electrónico (SMTP) es utilizado para el intercambio de mensajes de correo electrónico entre computadoras u otros dispositivos como PDA's, móviles... FTP - File Transfer Protocol (Protocolo para Transferencia de Archivos) es uno de los sistemas de almacenamiento y distribución de archivos más populares de Internet. La sencillez con la que se realizan el montaje y el acceso, permiten a cualquier usuario acceder a archivos y carpetas remotas, casi como si se tratara de su propio disco duro El BGP o Border Gateway Protocol es un protocolo mediante el cual se intercambian prefijos los ISP registrados en Internet.

35. Conjunto de protocolo TCP/IP

36. Redes de Campos Los avances en la integración y tecnología electrónica unidos a la tendencia hacia un control descentralizado e inteligencia distribuida en los dispositivos de campo, han creado la necesidad de un tipo de red muy potente: la red de campo. Este tipo de red permite que los controladores se comuniquen más eficientemente con los dispositivos de campo, tomando ventaja de su creciente inteligencia. entrada y salida de una manera parecida a cómo en una red local, un sistema supervisorio puede monitorear controladores. Esta configuración descentraliza el control en un sistema basado en controladores programables, permitiendo sistemas de control más grandes y rápidos. La topología (o arquitectura física) de una red de cambo sigue la configuración tipo bus, donde los dispositivos de campo se conectan directamente ya sea a un controlador o a una red de área local. La función básica de una red de campo es comunicar información y potencia a los dispositivos de campo. En una red de campo, los controladores manejan los dispositivos de campo directamente, sin el uso de módulos de entrada y salida; por lo tanto, el controlador se conecta y comunica con cada dispositivo de campo, utilizando el protocolo del bus. Un red de campo grande podría tener alrededor de 2048 o más dispositivos.

37. Redes de Campos Los dispositivos de campo que se conectan a una red de campo, contienen inteligencia en la forma de microprocesadores y otros circuitos. Estos dispositivos se comunican no sólo el valor de la señal de campo, sino también información de diagnóstico y modo de operación.

38. Redes de Campos • Las redes de campo pueden ser clasificadas en dos categorías, una que maneja dispositivos de bajo nivel y que son típicas de los procesos discretos, y otra que maneja dispositivos de alto nivel en procesos industriales. Las categorías son: • Redes de dispositivos de campo • Redes de proceso

39. Redes de Campos La principal razón por la que existe esta clasificación radica en los requerimientos de transmisión de datos que requieren los dispositivos de campo discretos y analógicos. El tamaño de los paquetes de información tiene un efecto inversamente proporcional en la velocidad de transmisión.

40. Redes de Campos Clasificación | En una red de dispositivos, la mayoría son discretos. En una red de procesos, la mayoría de los dispositivos son analógicos. Las redes de dispositivos de campo se comunican con dispositivos de bajo nivel como botones e interruptores de final de carrera entre otros, los cuales transmiten información acerca del estado de la señal (encendido/apagado) y su estado de operación. Estas redes generalmente procesan desde unos cuantos bits hasta muchos bytes al mismo tiempo. Las redes de procesos se conectan con dispositivos de alto nivel como válvulas inteligentes y medidores de lujo entre otros, que son comúnmente empleados en aplicaciones de control de procesos. Las redes de procesos manejan grandes cantidades de información que consiste en datos del proceso así como de los dispositivos de campo propiamente. Existen redes de dispositivos de campo que pueden manejar elementos discretos y analógicos. Aquellas que pueden manejar dispositivos analógicos se las llama redes byte-wide. Las que sólo manejan dispositivos discretos se las llama redes bit-wide.

41. Redes de Campos Ninguno de los dos tipos de redes de campo tiene estándares de protocolo plenamente establecidos, aunque existen muchas organizaciones trabajando en el desarrollo de especificaciones. En el campo de las redes de procesos existen dos organizaciones: FieldbusFoundation y Profibus (ProcessField Bus). Otras organizaciones como la ISA (InstrumentSociety of América) y la IEC (European International ElectronicsCommittee) están también involucradas en el desarrollo de dichos estándares. Esta es la razón por la que algunos fabricantes especifican que sus productos son compatibles con Profibus, Fieldbus o algún otro tipo de protocolo de comunicación.

42. Redes de Campos Aunque no existe un estándar proclamado para las redes de dispositivos, han estado emergiendo algunos estándares de facto. Los fabricantes de las redes proporcionan sus especificaciones a los fabricantes de dispositivos con el objeto de crear una arquitectura abierta. Uno de estos estándares de facto es DeviceNet, originalmente creada por Alien Bradley y ahora en manos de una asociación llamada Open DeviceNetVendorAssociation.