Transcript Teoría de las Comunicaciones (a.k.a Redes )

Teoría de las Comunicaciones
(a.k.a Redes )
Claudio Enrique Righetti
Segundo Cuatrimestre 2011
Departamento de Computación
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Universidad de Buenos Aires
Argentina
“Cuando se proclamó que la Biblioteca
abarcaba todos los libros, la primera
impresión fue de extravagante felicidad.
Todos los hombres se sintieron señores
de un tesoro intacto y secreto. No había
problema personal o mundial cuya
elocuente solución no existiera: en algún
hexágono.”
Jorge Luis Borges, « La Biblioteca de Babel »
Y tuvimos las redes de energía eléctrica
….
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Prime Minister Gladstone (a Victorian)
was sent to see Michael Faraday in the
Royal Institution. He was shown a
dynamo and some flickering needles.
Gladstone:- "This electricity stuff is all
very well, Mr Faraday, but what use is it?"
Faraday:- "One day, Mr Gladstone, you
will be able to tax it".
Algunos Hitos y “predicciones”….
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1836: Telégrafo de Samuel Morse
1861: Crecimiento explosivo de la red telegráfica en Europa y
Estados Unidos
1876: Teléfono de Alexander Graham Bell
“Este teléfono” tiene muchos inconvenientes para que
pueda ser considerado seriamente como un medio de
comunicación. El dispositivo, de por sí, no tiene valor para
nosotros”(Memorando interno de la compañía Eléctrica
Western Union en 1876)
No olvidar al Italiano residente en USA que no tuvo plata para
patentar el teléfono.
1893: Surgimiento de AT&T
1897: Tubo de rayos catódicos (inventado por K. F. Braun)
1901: Telegrafía inalámbrica transatlántica (G. Marconi)
Mas predicciones …..
“640 Kilobytes de memoria RAM deben ser
suficientes para cualquiera”.
Bill Gates. Microsoft 1981.
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“Pienso que en el mundo puede que haya
mercado para cinco computadores”.
Thomas J. Watson. Presidente de IBM 1943
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Algunos Hitos y “predicciones” (cont.)….
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1906: Lee de Forest y el amplificador valvular
“Mientras que la TV es técnica y teóricamente
factible, desde el punto de vista comercial y
financiero es un desastre”. (Dr. Lee de Forest)
1915: Enlace telefónico transcontinental
1916: Máquina teletipo (télex)
1919: Primeras transmisiones comerciales de radio
1927: Televisión de J. L. Baird
1947: John Barden, Walter Brattain y William
Shockley inventan el transistor, recibiendo el Premio
Nobel de Física en 1956
Erlang
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Agner K. Erlang (1878 –
1929)
Copenhagen Telephone
Company 1908
El trabajo fundacional: “The
Theory of Probalilities and
Telephone Conversations”,
1909.
Erlang unidad de tráfico
Central de conmutación de circuitos ….
Que son las redes de comunicaciones?
Algunos Trabajos fundacionales ….
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Kleinrock, L. "Models for Computer Networks",
Conference Record, IEEE International Conference
on Communications, Boulder, Colorado, pp. 21-9 to
21-16, June 1969
Kleinrock, L. and W. Naylor, "On Measured
Behavior of the ARPA Network", AFIPS Conference
Proceedings, Vol. 43, National Computer
Conference, Chicago, Illinois, May 1974, AFIPS
Press, Montvale, New Jersey, pp. 767-780, 1974
Inicios de la conmutación de paquetes..
Inicios de la conmutación de paquetes..
Que es Internet ?? [1]

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La mas grande red de redes del mundo.
Utiliza los protocolos TCP/IPy packet switching.
Funciona sobre cualquier susbsistema de
comunicaciones
[1] Vinton Cerf, Co-Creador de TCP/IP , circa 1990
Una definición recursiva[1]………….

[1] Larry L. Peterson and Bruce S. Davie Computer Networks: A
Systems Approach. Third Edition .The Morgan Kaufmann Series in
Networking, David Clark, Series Editor, 2003
Bloques …

Nodos: PC, hardware dedicado ,etc…



hosts
switches
Enlaces: cable coaxial, fibra óptica…

Punto a punto

Acceso Múltiple
(a)
(b)
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Redes Conmutadas

Una red se puede definir recursivamente...

Dos o mas nodos
conectados por un enlace,
o…

dos o mas redes
conectada por un nodo
Paradigmas ( cont ..)


Conmutación de circuitos. La conexión solo se
establece cuando se necesita, pero mientras
hay conexión el “ancho de banda” está
reservado al usuario tanto si lo usa como si
no. Subutilización de la infraestructura.
Conmutación de paquetes. El ancho de banda
disponible es compartido por diversos
usuarios, de forma que se multiplexa tráfico.
Se pueden generar circuitos virtuales. El
ancho de banda no está reservado y hay un
mayor aprovechamiento de la infraestructura .
Conmutación de Paquetes:
direccionamiento y ruteo (Routing)

Dirección: byte-string que identifica un nodo



Generalmente única
Ruteo: proceso de reenvío de un mensaje a
su nodo destino basado en su dirección
Tipos de direccionamiento



unicast: a un nodo especifico
broadcast: a “todos los nodos de la red”
multicast: a un subconjunto de nodos de la red
Conmutación de Paquetes:
direccionamiento y ruteo (Routing)

Dirección: byte-string que identifica un nodo

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Generalmente única
Ruteo: proceso de reenvío de un mensaje a
su nodo destino basado en su dirección
Tipos de direccionamiento



unicast: a un nodo especifico
broadcast: a “todos los nodos de la red”
multicast: a un subconjunto de nodos de la red
Multiplexación ( Multiplexing)

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Multiplexación por división de tiempo ( TimeDivision Multiplexing , TDM)
Multiplexación por división de Frecuencia (
Frequency-Division Multiplexing, FDM)
L1
R1
L2
R2
Switch 1
L3
Switch 2
R3
FDM y TDM
Ejemplo:
FDM
4 usuarios
Frecuencia
Tiempo
TDM
Frecuencia
Tiempo
Multiplexación Estadística

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

“división del tiempo bajo demanda”
Paquetes de diferentes fuentes “comparten” el
enlace
Se encolan los paquetes que “compiten” por el
enlace
Cuando hay “buffer overflow” decimos que
tenemos congestión
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Taxonomía de la red
Redes de
telecomunicaciones
Redes de conmutación
de circuitos
FDM
TDM
Redes de conmutación
de paquetes
Redes con VC
Redes de
datagramas
• Las Redes de datagramas no se encuentran orientadas a
conexión.
• Internet aporta a las aplicaciones tanto servicios orientados a
conexión (TCP) como servicios sin conexión (UDP).