Espectro electromagnético y frecuencias

El espectro electromagnético es la distribución energética de las ondas electromagnéticas que hay en el ambiente.

En el espectro radioeléctrico, algunas de las frecuencias más utilizadas son:

UHF (3M a 30M Hz)        \
VHF (30M a 300M Hz)      |-------> Se utilizan para radiodifusión, fijo terrestre, movil terrestre, etc.
HF (300M a 3G Hz)         /

Si la longitud de la onda es menor se encuentra la luz, como la ultravioleta o los rayos X, mientras que las ondas de mayor longitud pertenecen a los sonidos, como las ondas de radio o teléfono

Tipos de transmisión

Se trata de estructuras para transmitir, o el modo de hacerlo. Existen tres tipos de transmisión:

-Método simplex: Sólo hay un canal para transmitir, y el receptor no hace más que escuchar o recibir los datos. Un ejemplo de esto es la televisión o el radio, donde nosotros podemos ver o escuchar lo que nos dicen pero no podemos trasmitirles una respuesta.

-Método duplex (semiduplex): Al igual que en el método simplex, sólo hay un canal para la comunicación, pero cuenta con dos sentidos, con la restricción de que el envío de datos no sea al mismo tiempo. Un ejemplo de esto es la comunicación por nextel.

-Método full duplex (duplex): Existen dos estaciones con dos canales, se envía y recibe información al mismo tiempo. En la comunicación por fibra óptica se necesita de duplex.

Por hertz se entiende, la onda que va de 0 a 0, pasando por una cresta y un valle dentro de una unidad de tiempo. Equivale a ciclos por segundo

Unidades de Datos de Protocolos (PDU)

En cada capa se maneja una estructura de datos diferente.
En la capa física las señales son impulsos eléctricos, que se convierten en bits, los cuales forman bytes, y éstos a su vez, componen un mensaje.
La información que se maneje depende de la capa en la que se encuentre.
El mensaje o paquete se descompone en fragmentos, a los cuales se les añada una cabecera y un check sum o información de control.
La cabecera de cada fragmento incluye:
-SAP (punto de acceso al servicio) puerto
-Número de secuencia (n/total de fragmentos)
-Código de dirección (error)
El resultado es una unidad de datos de transporte.

Las capas del modelo de datos TCP/IP son las siguientes:
-Capa física: Define cómo serán las señales, el medio, la velocidad de transferencia, esta última sigue la regla de comunicarse a la velocidad más alta del dispositivo más lento.
-Capa de acceso a la red: la comunicación entre la red y la computadora, proporciona la dirección física (MAC) y la prioridad.
-Capa de Internet: en esta capa se determinan los caminos a seguir por las diferentes redes. Se implementa en sistemas finales y routers intermedios.
Se cuentan con protocolos de ruteo y de enrutamiento.
-Capa de transporte: Es la logística, se encarga de que la comunicación sea exitosa de extremo a extremo y que los fragmentos del mensaje se ensamblen en orden correcto.
-Capa de aplicación: Es por la cual los datos o la información se le entrega al usuario.

Protocolos y direccionamiento

Los protocolos se utilizan para que las entidades como el correo electrónico o las terminales, puedan comunicarse entre sí, aunque sean de sistemas diferentes.

Para que la comunicación pueda realizarse, es necesario que el protocolo cumpla con los siguientes requisitos:

Sintaxis: Que tengan un formato común para compartir los datos
Semántica: Que haya manejo de errores
Temporización: Que haya sincronización en la velocidad de conexión

Un ejemplo es el modelo de tres capas, las cuales son:

Acceso de red: Se intercambian datos entre la computadora y la red que se está conectando
Transporte: Permite el intercambio de datos sin importar la red o el sistema que se utilize
Aplicación: Permite varias aplicaciones del usuario, como el correo electrónico

La comunicación de datos se realiza de la siguiente forma en la técnica de poleo:

tx (transmisor)    rx(receptor)
 |                                |
 |------------------------------>|  - el transmisor envia mensaje
 |                                |        
 |<------------------------------|  - el receptor confirma que recibió mensaje
 |                                |    (recibe reconocimiento: ack)
 |                                |    (no recibe reconocimiento: nack)

Para transmitir datos se necesitan dos direcciones:

Dirección física:

MAC (media access control): Conjunto de seis pares de números hexadecimales, separados por
puntos o guiones, donde los tres primeros pares son de la marca de la tarjeta de red, los otros tres son el modelo y número de serie de la misma.

Dirección lógica:

IP: Tiene 32 bits de direccionamiento

Dispositivos de Networking

Existen dos tipos de redes, las de área amplia (WAN) y las de área local (LAN).
Las primeras se caracterizan por abarcar un área extensa y utilizar los circuitos proporcionados por las empresas de telecomunicaciones. Tienen un modo de transferencia asíncrono, esto quiere decir que aunque el receptor no esté disponible en el momento en el que se envía el mensaje, lo recibirá al ingresar a la red.
Las redes de área local proporcionan una cobertura pequeña, y son utilizadas en edificios o conjunto de edificios cercanos. Tienen una mayor cantidad de transmisión de datos y utilizan sistemas de difusión.

Dispositivos de Networking

Tontos

Repetidores: se utilizan para aumentar la extensión de la red, en los puntos donde la señal disminuye el repetidor se encarga de propagarla a mayor intensidad, sin embargo la señal no vuelve a ser la misma, ya que el ruido la distorsiona. La comunicación es de 1 a 1

Hubs: Amplificador de señal, propagan la señal a través de la red. La señal que le llega la reparte por todos los puertos. También se les llama concentradores. Comunicación de 1 a muchos.

Inteligentes

Puente: une dos segmentos de red (1 a 1) sabe dónde se localiza cada parte a comunicar. Se llena una tabla de direccionamiento.
Se consideran más inteligentes que los hubs. Controlan las difusiones.

Switch: También conocido como conmutador. Tiene tantos segmentos como puertos, no se dan las colisiones, y son más seguros ya que la información no puede propagarse a todos los elementos.
 Al igual que los puentes, mantienen una tabla de direccionamiento.

Routers: Tienen la capacidad de conectar redes de diferentes tecnologías. Funcionan como traductor y controla las difusiones.

Fundamentos de redes

En la clase del 9 de agosto se vio lo que es el modelo de comunicaciones y sus componentes que son: fuente, transmisor, sistema de transmisión, receptor y destino.
Los sistemas de comunicación deben realizar ciertas tareas para que el mensaje llegue a su destino, como las siguientes:

- Generar las señales.
- Sincronizar la velocidad de intercambio.
- Detectar y corregir errores con la ATM.
- Dirigir la información por diferentes rutas para que no se saturen.
- Capacidad de recuperación en caso de que el sistema falle.
- Establecer el formato en que se va a transmitir el mensaje.
- Que la seguridad sea lo suficientemente alta para que otros nodos no capten el mensaje.

Las redes de computadora surgieron gracias a las redes de telefonía, que gracias al crecimiento que tenían, permitieron que las computadoras pudieran comunicarse entre sí. La red de comunicación permitió que dispositivos que estuvieran alejados pudieran comunicarse, y evitar las conexiones que no se iban a utilizar.

Las redes pueden tener diferentes topografías, tanto físicas como lógicas, que determinan la forma en que se va a establecer la comunicación, por ejemplo, hay topografías de anillo, estrella o árbol en el caso de las físicas, y ethernet en el caso de las lógicas.

Breve historia de internet

En nuestra primera clase el día lunes 6 de agosto, revisamos los inicios de lo que hoy conocemos como internet. 
Todo comienza como un proyecto del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, quienes pretendían crear una red que soportara ataques militares, se comenzaron a utilizar  IMP (Interface Message Processors) quienes fungían como routers y se conectaban a un ordenador (host) que permitía a otros usuarios acceder a la red. Este proyecto fue denominado ARPANET, y comenzó en 1969 utilizando el protocolo TCP/IP. 
Uno de los principales problemas a los que se enfrentó ARPANET, fue que sólo las universidades o instituciones que tenían apoyo del Departamento de Defensa podrían utilizarla, es por eso que surge NFSNET, la cual no restringía el acceso. La universidad de Carnegie-Mellon era el punto por el cual ARPANET y NFSNET se conectaban, y poco a poco se fueron uniendo otras redes de otros países y los usuarios la denominaron "internet".