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La información es un conjunto de datos ordenados y supervisados, que sirven para construir un mensaje sobre un tema determinado. La información recibida permite resolver problemas, tomar decisiones y cambiar el estado de conocimiento del sujeto o sistema que recibe dicho mensaje.La comunicación es e...

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La información es un conjunto de datos ordenados y supervisados, que sirven para construir un mensaje sobre un tema determinado. La información recibida permite resolver problemas, tomar decisiones y cambiar el estado de conocimiento del sujeto o sistema que recibe dicho mensaje. La comunicación es el proceso de trasmisión de un mensaje, mediante un código común, que es generado por un emisor y destinado a un receptor. A través de la comunicación, las personas obtienen información respecto a su entorno y pueden compartirla con el resto. La informática es la ciencia que estudia el procesamiento de la información mediante medios automáticos (dispositivos electrónicos y sistemas computacionales). Se la denomina Ciencia de la información automática.

Tecnologías de la Información y la Comunicación (TICs) - Conjunto de sistemas tecnológicos que proporcionan a usuarios y organizaciones, herramientas para crear, manejar, almacenar, recuperar y transmitir información de forma rápida, en gran cantidad, de manera precisa y en tiempo real. - Sistema complejo integral con unidades de procesamiento, redes de datos, hardware y software, cuya función incrementa los niveles de calidad, eficiencia y productividad, en cualquiera de las áreas en las que se aplican.

Información y Comunicaciones La transmisión de datos y las redes de comunicaciones se han aprovechado de esta Revolución Informática y han cambiado nuestra forma de vivir. Las decisiones comerciales, personales, políticas, sociales, deben tomarse cada vez más rápidamente, y para ello se requiere acceso inmediato a información precisa. A su vez, las personas pueden comunicarse con otras personas en el mundo y de esta manera las comunidades en el mundo ya no están aisladas.

Comunicaciones de Datos Datos: “Información presentada en una dada forma acordada por las partes que los crean y los usan”. Comunicaciones de Datos: “Intercambio de datos entre dos dispositivos a través de algún tipo de medio de transmisión”. Efectividad de un Sistema de Comunicaciones:  Entrega: el sistema debe entregar los datos en el destino correcto.  Exactitud: el sistema debe entregar los datos con exactitud. Los datos que se alteran en la transmisión son incorrectos y no se pueden utilizar.  Puntualidad: el sistema debe entregar los datos con puntualidad. Los datos entregados tardes no sirven. Elementos necesarios para una comunicación de datos:

Telecomunicación: “Es toda transmisión y recepción de señales de cualquier naturaleza, típicamente electromagnéticas, que contengan signos, sonidos, imágenes o, en definitiva, cualquier tipo de información que se desee comunicar a cierta distancia”. Sistema de Telecomunicación: “Conjunto de elementos que hacen posible la transferencia de información entre puntos distantes”. Diagrama en bloque de un Sistema de Comunicaciones:

Fuente de Información: Elemento que genera la información. Esta puede ser analógica o digital. • Analógica: La información a transmitir es una señal continua en el tiempo x(t). Ej: Voz (salida de un micrófono), temperatura (salida de un sensor). • Digital: La información consiste en símbolos perteneciente a un alfabeto finito y se envía a intervalos de tiempo fijo. Canal: Medio físico por el que se envía la información. Puede introducir perturbaciones en la señal de información.

Protocolos y Estándares: Protocolo: Un protocolo es un conjunto de reglas que regulan las comunicaciones de datos. Un protocolo define qué se comunica, cómo se comunica y cuando es comunicado. Los elementos clave de un protocolo son:  Sintaxis: Es la estructura o el formato de los datos. Es decir, el orden en que son presentados. Ej.: Los primeros 8 bits pueden ser la dirección del origen, los 8 siguientes del destinatario y el resto el mensaje.  Semántica: Cómo el conjunto de bits es interpretado.  Temporización: Cuándo la información debe ser enviada y a que velocidad (Tasa de transferencia con respecto a la velocidad de procesamiento del receptor). Estándares: Los estándares provén una guía a los fabricantes para asegurar una correcta interconexión de los dispositivos que existen actualmente en el mercado. Hay dos tipos de estándares:  “de facto”: Estos estándares no han sido aprobados por una organización pero fueron adoptados por la mayoría.  “de Jure”: Estos estándares fueron legislados.

Redes de Datos Una red de datos (red de computadoras o red informática), es la interconexión de un conjunto de dispositivos capaces de comunicarse entre sí, a través de un medio físico (canal) para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios. Los dispositivos de una red de datos suelen llamarse nodos, los cuales se dividen en:  Nodos Anfitrión (Host) - dispositivos productores de los mensajes que fluirán en la red (PCs, servidores Web, TVs, teléfonos celulares, tablets, etc.)  Nodos de Comunicación - dispositivos encargados de dirigir los mensajes por las rutas adecuadas que les permitan alcanzar su destino (router, switch, modem).

Existen varias maneras de clasificar las redes de datos:  Alcance.  Canal.  Relación funcional.  Tecnología.  Topología.  Direccionalidad de los datos.  Grado de difusión.

 Red de Area Personal (Personal Area Network, PAN) Es una red utilizada para la comunicación entre dispositivos (computadoras, impresoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares) cercanos entre sí. El alcance de una PAN es típicamente de algunos metros. Se pueden conectar a través del puerto USB o por Bluetooth. Las PAN se pueden utilizar para la comunicación entre los dispositivos personales (comunicación intrapersonal), o para conectar con una red de alto nivel.

 Red de Area Local (Local Area Network, LAN) Es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como una oficina, un edificio, un campus o un avión. Son generalmente de propiedad privada. Están formadas en su mayoría por Host. Las LAN pueden estar conectadas entre sí y pueden conectarse con redes de más alto nivel.

 Red de Area Metropolitana (Metropolitan Area Network, MAN) Es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un Campus, pero aun así limitado. Por ejemplo, una red que interconecte los edificios públicos de un municipio dentro de la localidad por medio de fibra óptica. Las MAN pueden conectar varias LAN que no estén entre ellas a más de 50 km de distancia. Por ejemplo, una empresa puede usar una MAN para conectar las LAN de todas sus oficinas dispersas por la ciudad.

 Red de Area Amplia (Wide Area Network, WAN) Es una red que se extiende sobre grandes áreas geográficas (un país, un continente o incluso el mundo entero) utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc. Están formadas en su mayoría por nodos de comunicación.

Medios de transmisión guiados: El canal por el que se transmiten las señales es un medio físico.  Cable de par trenzado  Cable coaxial  Fibra óptica Medios de transmisión no guiados o inalámbricos: El canal por el que se transmiten las señales es un medio no físico (aire o vacío).  Radiofrecuencia  Microondas

Redes de Datos: Clasificación según Relación Funcional  Cliente-Servidor Una red Cliente-Servidor es una red en la que al menos un nodo (servidor) es el encargado de controlar y ofrecer los diferentes recursos y servicios al resto de los nodos (clientes) que los soliciten.  Peer to peer Una red Peer to peer (red entre pares o P2P) es una red en la que los nodos cumplen la función de servidores y de clientes, sin que exista al respecto ningún tipo de jerarquía. En este tipo de red cada nodo está en un plano de igualdad con los demás, por lo que existe lo que se conoce como comunicación de tipo horizontal.

Redes de Datos: Clasificación según Tecnología Conexión punto a punto Una red punto a punto es aquella en la que cada canal de datos se usa para comunicar únicamente dos nodos.

Conexión multipunto Una red multipunto es aquella en la que cada canal de datos se puede usar para comunicarse con diversos nodos.

Redes de Datos: Clasificación según Topología

Redes de Datos: Clasificación según Direccionabilidad a) Simplex: la comunicación solo es posible en un sentido (Ej: Radiodifusión). b) Half-Duplex: ambos sentidos alternativamente (Ej: Radiocomunicaciones). c) Full-Duplex: existe un intercambio de información en ambos sentidos simultáneamente (Ej: Telefonía fija).

Redes de Datos: Clasificación según Grado de difusión Una intranet es una red privada de computadoras que utiliza tecnología de Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales. La Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como ARPANET, entre tres universidades en California (Estados Unidos). TCP/IP: Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet.

Internet El Proveedor de Servicios de Internet (ISP, Internet Service Provider) es la empresa que brinda conexión a internet a sus clientes. Un ISP conecta a sus usuarios a Internet a través de diferentes tecnologías como DSL, cablemódem, GSM, dial-up, etcétera. Los ISP tienen una organización jerárquica:

PSTN: Red pública Telefónica conmutada

Concepto de modelo de capas Origen: A principios de 1980 el desarrollo de redes originó desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red. ¿Cómo se estructuran y estudian las redes de computadoras? Las redes son complejas Tienen muchos componentes (de software y hardware)!  Host (dispositivos conectados a una red que proveen y utilizan servicios de ella).  Routers (dispositivos que permiten interconectar host que funcionan en el marco de una red).  Enlaces de diversos medios.  Aplicaciones.  Protocolos.  Etc ¿Por qué usar un modelo de capas? Protocolo: conjunto de reglas que regulan las redes y las comunicaciones de datos. Un protocolo define las reglas que deben seguir tanto el emisor como el receptor y todos los dispositivos intermedios para poder comunicarse de manera efectiva. Si la comunicación es simple, solo necesitamos un protocolo simple. Pero…si la comunicación es compleja, necesitamos dividir la tarea entre diferentes capas, en cuyo caso necesitamos un protocolo en cada capa.

Modelo de capas: Beneficios 

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Cada capa se ocupa de un asunto específico de la comunicación, de modo que la siguiente capa no se preocupe por este tema. Ambos extremos de la comunicación tienen el mismo número de capas y utilizan el mismo protocolo para cada capa. Ayuda en el diseño de protocolos, al tener menos funciones. Los cambios en una capa son transparentes para el resto. (Es posible cambiar el protocolo de una capa sin que el resto se entere). Facilita la mantención y actualización del sistema y permite la identificación y relación de las partes complejas de éste

Modelo de capas: Restricciones • La finalidad de una capa es dar servicios a la capa superior. • Una capa solo puede utilizar los servicios de la capa inferior. • Solo la primera capa puede acceder a los medios de transmisión.

Modelo OSI

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Los Protocolos específicos de cada vendedor no permiten la comunicación entre dispositivos no relacionados. Un sistema abierto es un conjunto de protocolos que permite que dos sistemas diferentes se comuniquen entre sí independientemente de la arquitectura de ambos. El Modelo OSI (Open System Interconnection) o Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos, es un estándar que cubre todos los aspectos de las redes de datos. Fue desarrollado en 1980 por la ISO (International Standards Organization),1 un organismo no gubernamental dedicado a la creación de normas internacionales. Representa aproximadamente a 160 países. El objetivo del Modelo OSI es permitir la comunicación entre sistemas distintos sin requerir cambios en la lógica del hardware o del software de cada uno. El Modelo OSI no es un protocolo. OSI es un modelo sumamente útil para comprender y diseñar una arquitectura de red que sea flexible y robusta. El Modelo OSI está formado por siete capas que definen las diferentes fases por las que debe pasar la información para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de datos. Comprender conceptualmente el Modelo OSI es esencial para entender los mecanismos fundamentales de la transmisión de datos.

Dispositivos y Capas del Modelo OSI

Funciones de cada capa del Modelo OSI 

CAPA DE APLICACIÓN: es responsable de la provisión de servicios a los usuarios, y permite el acceso a los recursos de red.

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CAPA DE PRESENTACIÓN: se encarga de la traducción, la compresión y el cifrado de los datos. CAPA DE SESIÓN: es responsable del control de diálogo y sincronización. (Las capas de aplicación, presentación y sesión, preparan los datos creando un formato común para la transmisión, denominado mensaje).

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CAPA DE TRANSPORTE: es responsable de la entrega fiable de segmentos o datagramas de usuarios desde un extremo a otro. CAPA DE RED: es responsable de mover paquetes individuales de datos (datagramas) desde un host origen hasta el host de destino, y de proporcionar conexión entre múltiples redes. CAPA DE ENLACE DE DATOS: es responsable de organizar los bits en tramas (paquetes de información de longitud fija) y de mover las tramas de manera fiable (libre de errores), desde un nodo al siguiente. CAPA FÍSICA: es responsable de los movimientos de bits individuales de un nodo al siguiente.

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Capa Física del Modelo OSI 

CAPA FÍSICA: es responsable de los movimientos de bits individuales de un nodo al siguiente.

Coordina las funciones necesarias para transmitir el flujo de datos (secuencia de bits) de un lugar a otro, a través de un medio físico (canal o enlace). Es decir, que se encarga de establecer y finalizar la comunicación con el medio. La Capa Física define: -

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Características físicas de las interfaces entre los dispositivos y el medio de transmisión (dimensiones y forma del conector, número de cables usados en la conexión, número de pines del conector, tamaño del cable, tipo de antena, etc.); Tipo de medio de transmisión (cable, fibra óptica, medio inalámbrico); Representación de los bits (tipo de codificación de bits en señales eléctricas u ópticas); Tasa de transmisión de datos (número de bits enviados por segundo); Sincronización de los bits (el emisor y el receptor deben estar sincronizados); Configuración de la línea (punto a punto o multipunto); Topología física (malla, estrella, anillo, bus); Modo de transmisión (simplex, half-duplex, full-duplex).

Interacción entre capas del Modelo OSI Cada interfaz define qué información y servicios debe proporcionar un nivel al nivel superior. Proporcionan modularidad a la red.

Cada nivel de la máquina emisora añade su propia información al mensaje recibido del nivel superior y pasa todo el paquete al nivel inferior. En el nivel 1 se convierte todo el paquete al formato en que se puede transferir hasta la máquina receptora. En la máquina receptora, el mensaje es extraído nivel por nivel, en los cuales cada proceso procesa y elimina los datos que son para él.

Modelo OSI: Encapsulamiento El encapsulamiento es el proceso por el cual los datos a enviar a través de una red se colocan en paquetes que se puedan administrar y rastrear. En cada nivel se añade a la unidad de datos una cabecera y en algún caso una cola que pasa al nivel siguiente que lo trata como una unidad.

Modelo OSI: Ejemplo de comunicación

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El proceso empieza en la capa 7 y luego se mueve de nivel a nivel en orden secuencial descendente. En los niveles 6 al 2 se añade una cabecera a la unidad de datos. En el nivel 2 se añade una cola. En el nivel 1 las unidades de datos formateadas se transforman en señales electromagnéticas y se transportan por el enlace físico. Alcanzado el destino, la señal pasa al nivel 1 y se transforma en bits. A medida que cada bloque de datos alcanza el nivel superior, las cabeceras y las colas en los niveles emisores se eliminan.

Comparación: Modelo OSI vs. TCP/IP

El Modelo OSI no tuvo éxito. Sin embargo, es importante para su uso en la enseñanza como modelo de referencia para describir otras arquitecturas. Hoy en día se usa la arquitectura de Internet o TCP / IP. TCP / IP: - es un conjunto de protocolos utilizado en Internet.

TCP/IP: Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet.

Conjunto de Protocolos TCP/IP ARQUITECTURA EN CAPAS: (Ejemplo de comunicación entre dos Hosts)

Protocolos de Internet

Dispositivos de

Red

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Conmutador de red (switch). Enrutador (router). Puente de red (bridge). Puente de red y enrutador (brouter). Punto de acceso inalámbrico (Wireless Access Point, WAP).

Dispositivos de Red: Switch Conmutador (switch) es el dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en red y eliminando la conexión una vez finalizada ésta.

Dispositivos de Red: Router Un router —también conocido como enrutador o encaminador de paquetes es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador, y que por tanto tienen prefijos de red distintos.

Direccionamiento En una red que utiliza protocolos TCP/IP se utilizan cuatro niveles de direcciones:

la

Diferencia entre Dato y Señal DATO: Un dato es una representación simbólica (numérica, alfabética, algorítmica, etc) de una variable cuantitativa o cualitativa. Un dato por sí mismo no constituye información, es el procesamiento de los datos lo que nos proporciona información. Cualquier entidad capaz de transportar información.

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Es un medio que informa o avisa de algo, este aviso da a conocer información. Representación eléctrica o electromagnética de los datos.

La información es un conjunto organizado de datos procesados, que constituyen un mensaje que cambia el estado de conocimiento del sujeto o sistema que recibe dicho mensaje.

Tipos de Señales En un sistema de comunicaciones, lo más habitual es que los datos sean magnitudes “eléctricas” (asociadas a algún fenómeno electromagnético) dependientes del tiempo:  Tensiones  Corrientes  Componentes de campos electromagnéticos (ondas guiadas, ondas por el espacio libre, etc) Para transformar otro tipo de señales se utilizan transductores. Se pueden establecer varias clasificaciones de las señales de comunicaciones, por ejemplo:  Analógica, Digital  Determinística, Aleatoria  Periódica y No periódica  De Energía o de Potencia  Según su contenido espectral: banda base y pasa banda

Clasificación de Señales Clasificación según Analógica/Digital:  

Analógicas...