Detección de Errores

Tipos de errores

• Error de bit: tiende a ser frecuente, aunque menos probables en transmisión de datos en serie, por lo tanto son característicos de las transmisiones en paralelo.

• Error de ráfaga: es posible en transmisiones en paralelo. Cambia varios bits por lo que tiende a ser difícil de identificar. Es más probable en transmisiones en serie.

Corrección de errores

• VRC (Verificación de Paridad): Consiste en añadir un bit de paridad al final de cada unidad de datos. No obstante, le es imposible detectar errores cuando el número total de bit cambiado sea par.

• LRC (Verificación de Redundancia Longitudinal): podría ser considerado como una mejora del VRC que incluso nos permite identificar el error. En este caso se agrupan las unidades en una tabla y se genera una unidad de 8 bits adicionales que sirve para añadir los bits de paridad de cada columna.

• CRC (Código de Redundancia Cíclica): implementable en hardware, siendo más potente. Se obtiene con una fórmula para generación de polinomios y una división.

• Doble paridad: si la información se agrupa en forma de matriz, se genera un bit de paridad para cada fila y columna de esta de modo que se generaría una nueva columna y fila a modo de que se pudiera detectar con precisión el error.

Token Ring

Hasta ahora no nos hemos metido en detalle en las arquitecturas de redes, así que empezaremos una que no es tan usada pero tampoco cae en el desuso, token ring.

Originalmente formada por IBM token ring nos presenta una topología de anillo, lo que quiere decir que los computadores trabajan con broadcast, esto significa que cuando una de las computadoras presentes en el anillo necesita mandar un mensaje simplemente lo manda por el anillo hasta que llegue a la computadora deseada, e incluso después de eso sigue transmitiendo hasta volver al inicio (la computadora que emitió el token).

Como se podrán imaginar, o tal vez no, uno de los principales problemas de este tipo de redes son las colisiones, pues es un solo anillo el que conecta todas las computadoras, es por eso que se tiene un token , si alguna vez han visto (yo solo lo he visto en televisión, probablemente una fuente cuestionable) en las intervenciones o algunas juntas como usan un objeto para designar quien puede hablar, quien tiene este objeto habla, los demás escuchan, en token ring sucede lo mismo, una maquina posee el token y los demás están a la escucha.

Entonces eso representa un problema de rendimiento, y entre más computadoras se tengan más lentas las conexiones se volverán, sin olvidar que solo una computadora puede transmitir a la vez, es por eso que existe lo que se le conoce como FDDI, que es una norma ANSI para mejorar token ring, la idea no es muy complicada, agregas un segundo anillo e inviertes el sentido de este y por si fuera poco lo haces con fibra óptica, haciéndolo bastante eficiente.

Instalación de Redes II

Al momento de que se crea una instalación de redes hay que saber lo que hacemos, crear la instalación de las redes es parecido a crear el esquema hidráulico de una ciudad, o la distribución de las vías de transporte público, así que si jugaste SimCity puede que lleves la delantera.

Si jugaste a estos juegos sabes que para llevar agua a tus habitantes necesitas tanto tu torre de agua para bombearla como las tuberías que se encargan de transportarla, en el caso de las redes sucede lo mismo, tú tienes que posicionar al MDF, que es el centro de las comunicaciones, razón por la que se suele poner en el centro de la instalación, al igual que necesitabas las tuberías para llevar agua a tus ciudadanos necesitas cableado para llevar la red, aquí se tiene dos, el cableado horizontal y el cableado vertical.

Igualmente sabes que una sola torre de agua no basta para abastecer a toda una ciudad, es por eso que necesitas ubicas más para recorrer toda la ciudad, el problema es que en la instalación de redes eso no se puede hacer, porque el ISP (Internet Server Provider) solo te da un punto de acceso. Para solucionar esto simplemente tienes que colocar un intermediario, conocido como IDF.

Instalación de redes

Aunque nosotros nunca tengamos planeado crear la instalación de las redes de ningún lugar nunca está de mal tener la información adecuada, o eso es lo que piensa nuestro profesor. De entre todo lo que hemos mencionado en el blog ya deberíamos ser capaces de encontrar por lo menos dos diferentes opciones a la hora de crear la red, y es entonces cuando tenemos que elegir cual es la que más nos conviene, empecemos con una fácil, que tipo de cable vamos a usar, como sabemos actualmente los más usados son dos, fibra óptica o el famoso cable UTP, generalmente se usa UTP a menos que la velocidad, distancia, resistencia del medio o seguridad sea un factor de vida o muerte se usara UTP.

Hay algo que tenemos que tener muy en cuenta, es que la red tiene que funcionar, uno tiene que ser capaz en confiar en lo que acabamos de configurar y para eso tiene que tener una base, a esa base se le conoce como estándar. Los estándares es la manera de asegurarnos que lo que hagamos está bien, aunque nuestra red funcione lo mejor es tener estandarizado todo, porque eso permite que sea más fácil de modificar, y que se aprovecha al máximo.

Una tarde de ponchado...

Nos pareció interesante el hecho de poder aprender como ponchar un cable de estos, lo cual nos sería útil a cada uno por si quisieramos intentar algo en nuestras casas. Algunos de nosotros ya habíamos investigado el patrón para acomodar los pares en base al estándar T568b por sugerencia de nuestro profesor.

Antes que nada nuestro profesor nos hizo una rápida demostración de como ponchar uno y de paso nos mostró algunas formas de facilitar el trabajo. Seguido lo probó y vimos que el cable funcionaba a la perfección. Era nuestro turno de ponchar nuestro cable y probarlo para comprobar que lo hubiermos hecho bien. 

Cada quien tuvo problemas en cierta parte, ya sea al cortarlo, al ordenar los pares o al evitar que los pares se movieran. Aparentemente nuestro equipo fue el segundo en terminar pero al momento de comprobarlo, nos dimos cuenta que en un lado los pares estaban mal acomodados. Fue ahí donde empezó la "diversión".

En resumen, todos habían ya terminado de ponchar sus cables, mientras que nosotros tuvimos que poncharlo unas 6 o 7 veces más. ¿La causa de esto? Simple, nuestro cable estaba defectuoso en alguna parte que desgraciadamente no habíamos detectado hasta que la cortamos sin darnos cuenta y finalmente nuestro cable mostró tener una conexión exitosa.

Redes inalámbricas

WPAN
Wireless Persornal Area Network o Redes de Área Personal son aquellas a las cuales se conectan unos equipos a unos pocos metros de distancia de los puntos de acceso y son generalmente de uso personal.

Bluetooth

IrDA

WLAN
Wireless Local Area Network o Red de Área Local es aquella que surgió como sustituto a las redes locales cableadas. Utilizan tecnología de radiofrecuencia y se han vuelto de gran importancia en oficinas, almacenes y hogares. A diferencia de la WPAN, este tipo de red inalámbrica puede abarcar varios cientos de metros dependiendo de las necesidades de los usuarios.

WMAN
Wireless Metropolitan Area Network o Red de Área Metropolitana son aquellas redes que cubren una porción o toda una ciudad. Este tipo de redes tienden a ser bajo costo y ofrecer altas velocidades de transmisión de datos. Puede alcanzar a miles de usuarios y conectar a varios edificios mediante el uso de microondas dentro de las banda de 2 a 11 GHz.

Satélites

Arthur C. Clarke y su propuesta
Clarke, quien se baso en los trabajos de Newton y Kepler, realizo una propuesta sobre la comunicación mediante satélites pensando en la tecnología de su época basandose en:

• Los satélites funcionarían como repetidores.
• Se encontraría en una órbita "Geoestacionaria".
• Tres satélites separados por 120° cada uno podrían cubrir la tierra.
• El satélite sería una estación espacial tripulada que obtendría electricidad mediante energía solar.

Ventajas

• Transferencia a altas velocidades.
• Comunicación para puntos distantes y de difícil acceso geográficamente.
• Permite la comunicación sin el uso de las redes públicas teléfonicas.
• Ideal para los servicios de acceso múltiple a un gran número de puntos.

Desventajas

• Sensibilidad a efectos atmosféricos y eclipses.
• Retardo de un 1/4 de segundo.
• Requiere una gran potencia de transmisión.
• Posible interrupción por estrategias militares.

Conceptos
Footprint o huella: es el área de covertura en la tierra del satélite y determina el diámetro del plato para la recepción de la señal del transpondedor.

Medios de transmisión II

Cable de par trenzado desprotegido (UTP)

Continuando con las categorías de cable UTP, es conveniente hacer la aclaración que aunque cada categoría especifica una velocidad de transmisión de datos, se debe tener en cuenta al dispositivo más lento. Por lo tanto, es importante enclarecer estás diferencias en cuanto a la velocidad de transmisión en cada una de las categorías:

• Categoría 3 - Transmisión de datos hasta 10 Mbps, aunque tiene la capacidad de transmitir 16 Mbps (Ethernet)
• Categoría 4 - Transmisión de datos hasta 20 Mbps, aunque preferiblemente utilizan 16 Mbps (Token Ring)
• Categoría 5 - Transmisión de datos hasta 100 Mbps (Fast Ethernet)

Nomenclaturas de cable utilizadas.

Especificación   Cable             Distancia
10BaseT             UTP              100 metros
10Base2             Thin coaxial   185 metros
10Base5             Thick coaxial  500 metros
10BaseF             Fibra óptica    2000 metros
100BaseT           UTP              100 metros
100BaseTX         UTP              220 metros

Otros conceptos

Transceiver
Dispositivo que funciona como transmisor/receptor y puede convertir un tipo de señal a otro. El término se originó en la decáda de los años 20's, aunque fue hasta 1950 que empezaron a aparecer los primeros transceivers de buena calidad y bajo costo.

Microondas terrestres

Elementos:

• Una antena con una corta y flexible guía de onda.
• Unidad externa de RF (Radio Frecuencia)
• Unidad interna de RF

Zombies, sotáno y UTP

Este curioso cable que es abundantemente utilizado en las telecomunicaciones, simple y sencillamente se compone de dos hilos de cobre conductores cruzados entre si. Cada hilo se encuentra separado por un aislante para evitar que los impulsos de un hilo "brinquen" al otro. Actualmente los cables UTP poseen más de un par de hilos de cobre, pero el uso de cada uno depende de su categoría.

Características:

• Barato
• Flexible (demasiado, en comparación con la fibra optica)
• Sencillo de instalar
• Sensible a las interferencias

Existen siete categorías de cable UTP, que dependerá de los hilos usados y la cantidad de cobre usado en el trenzado. Las categorías de UTP son:

• Categoría 1: Tiene una frecuencia  de hasta 1 MHz. Utiliza tan sólo dos hilos de cobre. Inadecuado para la transmisión de datos.
• Categoría 2: Tiene una frecuencia de hasta 4MHz. Ya posee cuatro pares de hilos de cobre.
• Categoría 3: Pueden tener frecuencias superiores a 16MHz. Al igual que categoría dos, tienen cuatro pares de hilos y una velocidad de transmisión de 10Mbps
• Categoría 4: Al igual que las categorías 2 y 3 así como las que le siguen, tiene cuatro pares de hilos trenzados de cobre. Trabaja con frecuencias superiores a 20MHz y velocidades de 20Mbps.
• Categoría 5: Considerado una mejora de la categoría 4, posee una frecuencia de 100MHz y una velocidad de transmisión de datos de 100Mbps.
• Categoría 6: Aunque tiene frecuencias desde 250MHz, posee una velocidad de datos de 1Gbps.
• Categoría 7: La última categoría existente hasta ahora, puede poseer frecuencias superiores a los 600MHz y velocidades de transmisión de datos de 10Gbps.

Medios de transmisión

Guiados

Guia de onda: tubo capaz de guiar ondas electromagnéticas. Se utiliza en las antenas.

Fibra optica: tubo de vidrio delgado que transmite impulsos de luz. Se considera el medio guiado más rápido. En el uso de esta intervienen un emisor (fuente de luz), medio (la fibra) y receptor (fotodetector).

Par trenzado: Es un cable compuesto de un par de hilos de cobre conductores. Se divide en STP (Shielded twisted pair) y UTP (Unshielded Twister Pair)

Coaxial: Es un conductor de cobre recubierto por un aislante flexible. Se utiliza comunmente para la transmisión de canales de televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local, entre otros.

No guiados

Infrarrojos: son utilizados como medios de comunicación a corta distancia, un ejemplo es el control remoto de la televisión. Estos rayos tienen la característica de no poder atravesar objetos.

Microondas: como su nombre lo dice, son ondas que van desde los 100MHz hasta los 10GHz. Son utilizadas en las antenas parabólicas. Poseen la inconveniencia de poder ser absorbidas por la lluvia.

Satélite: se podrían pensar como antenas de radio espaciales, que poseen un rango de covertura más amplio aunque poseen las desventajas de ser afectadas por la lluvia (ya dentro de la atmósfera terrestre) o la interferencia del planeta (nubes, otras ondas).

Ondas cortas: son las ondas utilizadas por las radiodifusoras que van desde los 10KHz hasta los 100MHz. Son fáciles de producir y tienen la característica de ser omnidireccionales pero tienden a disminuir con la distancia.

Ondas de luz: Producidas por láser, tiene la ventaja de ser de bajo costo y tener un gran ancho de banda, por el contrario son afectadas fácilmente por la lluvia y la polución.

Fibra Optica

Fibra optica

Es un cilindro de vidrio extremadamente delgado, recubierto por una capa de vidrio, revestida de kevlar (no tiene nada que ver con la kriptonita)

En algunos casos, recubrían la fibra con veneno para ratas, porque se comían la fibra. La fibra no puede doblarse y en caso de ser así, la luz se estancaria en la esquina doblada. Para ser colocada en casas, la fibra necesita hacer curvas internas, como un carrusel, para que no cause problemas en la transmicion.

Modo simple:

• ·      Tiene 3 modos de propagación
• ·      Solo hay del índice fijo o gradual.

Multimodo:

• ·      Puede tener hasta 1000 medios de propagación
• ·      Usar laser permite menos modos
• ·      Usar un diodo permite mas modos. 

PCM

PCM es lo que permite que escuchemos nuestra música preferida desde el cd cuando lo insertamos en la computadora, como se explicó anteriormente es sonido analógico montado en un medio digital como es el CD.

PCM funciona con dos variables, y la mejor manera de lograr entenderlo es ver de manera gráfica la forma de la onda.

 

Cuando vemos de esa forma la onda podemos representarla como un conjunto de puntos en un sistema coordenado, entonces PCM lo que hace es que lo que serían los ejes x y y se convierten en las dos variables de PCM el muestreo y la cuantización. Normalmente el muestro se realiza al doble del espectro que puede escuchar el hombre, entonces sí solo escuchamos 20KHz los CD están a 44.1KHz.

Señal Modulada

En la clase de este día pudimos entender porque se caracteriza la señal modulada, hasta ahora solo hemos visto un montón de líneas en un pizarrón, pero ahora podemos entender de qué forma esas ondas transmiten información.

Tenemos dos medios, analógicos como ondas y digitales como valores binarios, y a la vez tenemos dos  y también tenemos dos tipos de información por transmitir, analógicas y digitales. Es aquí donde importa la manera de como enviaremos la información, podemos elegir usar el medio que queramos con la información que queramos.

Analógico en analógico

Primero tenemos una de las formas más fáciles, AM y FM en los que alguna vez hemos escuchado la radio. Estos transmiten información analógica por un medio digital, las ondas de radio. Consolo escuchar su nombre se nos hace bastante obvio la manera en que funciona AM modula la amplitud (tamaño de la onda) y FM modula la frecuencia.

Digital en Analógico

Estas frecuencias funcionan bastante bien cuando se quiere enviar información a toda un área poblacional, pero para usos prácticos es poco útil, ya que no cuenta con seguridad y cualquiera que sintonice puede escuchar sin limitación, entonces tenemos la solución de enviar información digital a través de la radio, esto es AFS, FSK y PSK, en donde ahora podemos implementar seguridad.

Analógico en Digital

Ahora estamos en la era digital, pero aun queremos tener nuestra información analógica en nuestra nueva y brillante computadora, entonces tenemos analógico en digital como PCM, en donde la onda analógica es muestreada y cuantizada, como si te midieran y pesaran muchas veces y por partes, de esta forma se genera una representación digital.

Digital en Digital

Ahora si hablamos lo mismo, pero aun no estamos en sintonía, hay que ver como enviamos esta información, y es donde tenemos nuestras codificaciones. Tenemos tres tipos NRZ oNo Return Zero, en donde solo recibimos 1 o 0, Multinivel, como si 1 y 0 no fuera lo suficiente ahora tenemos otro nivel más positivo, negativo y 0. Finalmente tenemos la bifase, porque tener uno si podemos tener dos, cada 1 y 0 en lugar de ser arriba o abajo tenemos suba o baja, para que no olvidemos esos tiempos en el sube y baja. 

Señales

Las señales tienen diferentes frecuencias, y las hay desde muy grandes hasta muy bajas. De entre todas podemos usar  UHF, VHF y HF para las transiciones, mas pequeñas que estas provocarían daño porque son de nivel molecular.

Las señales que se usan en las comunicaciones son las señales analógicas y digitales. Las señales analógicas son continuas, y parecen líneas como serpientes. Las señales digitales como se componen de valore finitos y cambian de la nada entre estados y son más confiables ya que no existe el ruido, pero son más difíciles de implementar en un circuito integrado.

Las súbidas y bajadas de la vida...

Sistema Analógico
Desde las antenas de conejo hasta las señales emitidas por los modems, encontramos que estás ondas han sido utilizadas abiertamente en las comunicaciones por varias razones: utilizan menos componentes que los sistemas digitales, son sensibles al ruido. En sí se aprovecha el ambiente para poder trasmitir las ondas.

Sistema Digital
Por otra parte, estos sistemas cuyos valores de medición solo se reducen a 0 y 1 a diferencia de los sistemas analógicos, tienden a ser más complejos pero traen mayores beneficios a largo plazo, tales como ser menos sensibles al ruido ser sencillos de implementar en un circuito integrado.

Conceptos relacionados

• Muestreo: a mayor número de muestras por segundo, mayor fidelidad de la señal.
• Cuantización: convierte una sucesión de muestras de amplitud en una sucesión de valores preestablecidos.

Datos Curiosos
El CD trabaja bajo una frecuencia muestreo de 44.1 KHz.

El oído humano trabaja con una velocidad de muestreo de 20 KHz.

Y el teléfono trabaja con una frecuencia de muestreo de 7 KHz.+

(Toxa) Y ahora les dejo una foto de mi mascota: UROBOROS

Modelo de Comunicación (Hola....010101111)

Hablemos de la comunicación, si queremos entender completamente las redes tenemos que entender que al final de cuentas es la comunicación entre dos o más computadoras. Dentro del ciclo podemos tener muchos elementos diferentes, pero para entender las redes lo mejor es que manejemos 5, fuente, transmisor, sistema de transmisión, receptor y destino.

• Fuente: La fuente es quien genera el mensaje, en el caso de dos personas hablando sería el cerebro que genera el mensaje.
• Transmisor: Es quien traduce el mensaje a señales que puedan ser enviadas, cuando dos personas hablan son las cuerdas vocales lo que genera el sonido que la otra persona escucha.
• Sistema de transmisión: Es el medio por donde viaja la información.
• Receptor: Funciona como el transmisor, pero en sentido inverso,    este decodifica la señal recibida.
• Destino: Recibe los datos.

Dispositivos de Networking (working...working...)

Los dispositivos de networking los podemos dividir en dos tipos, tontos e inteligentes.

Dispositivo	Tonto	Inteligente
1:1	Repetidor	Puente
1:n	HUB	Switch

Los dispositivos “tontos” son llamados así porque no analizan nada de lo que recibe, simplemente lo retransmite la información que recibe. Un repetidor lo que hace es que une dos puntos, se utiliza principalmente para aumentar la señal, todo lo que recibe lo manda al otro lado sin hacer preguntas. Un HUB es lo mismo, exceptuando que los datos que recibe los manda a todos los elementos conectados al HUB.

En el caso de los dispositivos inteligentes si analizan la PDU de la información para decidir a qué dispositivo final se dirige, es como el cartero, que tiene que llevar el correo a la casa específica a la que va a ser recibida. Ahora solo tenemos que tener clara la diferencia entre un puente y un switch, mientras que el puente solamente une dos puntos de red, mientras que el switch funciona para varios.

Finalmente tenemos al padre de los dispositivos de networking, el router. A diferencia de los anteriores el router trabaja de manera muy diferente. La principal característica es que el router conecta dos segmentos de diferente tecnología, como puede ser LAN – WAN y son los únicos que aplican ruteo (escoger el mejor camino para los datos).

Historia del Internet(TCP/IP 2)

Primera entrada (de Toxa Kniote “el Grande”)  en el blog, si alguien está viendo esto espero que entienda que la escritura no es mi fuerte, y que como no planeo repetir la materia no tengo otra opción más que hacer este blog.

Se supone que debería estar explicándoles sobre la historia del internet, todos hemos usado la internet, si estás viendo esto lo usas actualmente, pero si bien no es del todo importante conocer su historia sirve bien para introducirnos al contexto de las redes.

Situémonos por un momento en el año 1969, fecha del nacimiento de ARPANET, una red para poder transmitir información entre computadoras, en su inicio solo tenía 4 nodos, lo que quiere decir que solamente existían 4 puntos donde una computadora podía conectarse, pero para el año 1972 ya tenemos 32 nodos.

Hasta ahora todo va bastante bien, lo que no se ha dicho es que poco a poco se empiezan a incluir en la red más nodos de los que se esperaban, ¡Sorpresa! ARPANET es un éxito y ahora todos quieren formar parte de ella, así que el gobierno decide salirse del proyecto y se crean diferentes redes como NSFNET,  ANSET o AOL  que se dedican a brindar el servicio a particulares.

PD: TCP/IP 2 no existe.

Protocolos, el tren y la banda

-Modelo TCP/IP
Como ya habíamos mencionado, el protocolo TCP/IP es el que rige la internet, es el que se encarga de las reglas y procedimientos de las comunicaciones. Este protocolo a su vez se compone de 4 capas: Aplicación, Transporte, Internet y Acceso a la red.

-Tren de datos
TCP/IP para facilitarnos la vida emplea un tren a la hora de enviar datos, que lleva una locomotora(encabezdo) con todo lo necesario para ser reconocido, los vagones de en medio(los datos) y el cabus(Checksum). Este es el método de encapsulación que se ocupa en las capas para su correcta manipulación.

-Ancho de banda
Es la capacidad de un medio de comunicación para poder interpretar un número de señales en un momento dado.

Del más chico al Caro y Dominante...

Alguna vez habremos escuchado el término LAN, ya sea que se nos haya ido el internet (el único momento en el que nos acordamos de nuestro proveedor de internet) o que queramos jugar con algunos amigos en nuestra casa con varias computadoras. Ésta es la hija de las redes, la "pequeñita" que es el punto de partida del internet en términos de tamaño.

Ejemplos sencillos de LAN. Pueden ir desde unas cinco computadoras hasta toda la red de una empresa.

Pero las LAN por si solas no servirían de mucho por lo que necesitan estar conectadas entre sí, formando una red de LANs conocida com WAN. Está es la madre, la que domina países y continentes.

Los medios que utiliza son más especializados y por tanto caros. Que va de un cable UTP utilizado en LAN que puede costar $50 un metro, hasta un cable V.35 de la WAN, de fibra de oro que puede costar lo que tu consola de videojuegos o tu Smartphone (si, alrededor de $6,000) por unos cuantos metros.

Cable V.35, de fibra de oro (¡¡el caro!!)

Cable UTP, de fibra de cobre (el baratito)

Historia del Internet

Adentrandonos en aquellos tiempos por los que ninguno de nosotros habíamos nacido (ni siquiera el profesor), aprendimos un poco de historia del internet. Fueron Vinton Cerf y Robert Kahn quienes crearon en 1974 el protocolo TCP/IP por el cual se rigió y sigue rigiéndose el internet. 

Desarrollaron ese protocolo para la red de DARPA, ARPANET. Éste definía los métodos y formas de envío y recepción de datos por la red, detección y corrección de errores, entre otras cosas.