Enlace de datos
Representación de Datos
Representación de Datos
Codificación de datos
La codificación es un método utilizado para convertir un stream de bits de datos en un código predefinido. Los códigos son grupos de bits utilizados para ofrecer un patrón predecible que pueda reconocer tanto el emisor como el receptor.
Datos digitales, señales digitales
La forma más sencilla de codificar digitalmente datos digitales es asignar un nivel de tensión al uno binario y otro nivel distinto para el cero. Para mejorar las prestaciones hay que utilizar códigos distintos al anterior, alterando el espectro de la señal y proporcionando capacidad de sincronización.
Datos digitales, señales análogas
Los módems convierten los datos digitales en señales analógicas de tal manera que se puedan transmitir a través de líneas analógicas. Las técnicas básicas son:
• la modulación por desplazamiento de amplitud (ASK),
• la modulación por desplazamiento de frecuencia (FSK) y,
• la modulación por desplazamiento de fase (PSK).
En todas ellas, para representar los datos digitales, se modifican uno o más parámetros característicos de la señal portadora.
Datos análogos, señales análogas
Los datos analógicos se modulan mediante una portadora para generar una señal analógica en una banda de frecuencias diferente, la cual se puede utilizar en un sistema de transmisión analógico. Las técnicas básicas son:
- la modulación de amplitud (AM),
- la modulación de frecuencia (FM) y,
- la modulación de fase (PM).
Datos análogos, señales digitales
Una trama o stream PCM es una representación digital de una señal analógica en donde la magnitud de la onda analógica es tomada en intervalos uniformes (muestras), cada muestra puede tomar un conjunto finito de valores, los cuales se encuentran codificados
El proceso de convertir una señal analógica en digital se lleva en 3 pasos:
Tipo de transmisión
Transmisión en serie
Las conexiones paralelas consisten en transmisiones simultáneas de n cantidad de bits. Estos bits se envían simultáneamente a través de diferentes canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier otro medio físico).
Transmisión en paralelo
Las conexiones paralelas consisten en transmisiones simultáneas de n cantidad de bits. Estos bits se envían simultáneamente a través de diferentes canales N (un canal puede ser, por ejemplo, un alambre, un cable o cualquier otro medio físico).
Transmisión síncrona y asíncrona
Transmisión sincrona
En una conexión sincrónica, el transmisor y el receptor están sincronizados con el mismo reloj. El receptor recibe continuamente (incluso hasta cuando no hay transmisión de bits) la información a la misma velocidad que el transmisor la envía. Es por este motivo que el receptor y el transmisor están sincronizados a la misma velocidad. Además, se inserta información suplementaria para garantizar que no se produzcan errores durante la transmisión. En la transmisión sincrónica, los datos se transfieren en forma de tramas.
Transmisión asíncrona
La transmisión de datos es asíncrona cuando la transmisión no está sometida a tiempo y por tanto los caracteres pueden ser transmitidos en cualquier instante. El reloj se sincroniza al principio de cada carácter recibido. Esta transmisión se da en el momento en que se transmite o se recibe un carácter, bit por bit y a su vez se agrega un bit de inicio y otros para indicar que se ha terminado con el paquete de datos
Configuración en línea
La línea o camino de transmisión constituye el medio para intercambiar datos entre las estaciones. Este intercambio incluye el establecimiento de la sesión, los mensajes de usuarios, y la finalización de la sesión.
Punto a punto
Una línea punto a punto conecta dos estaciones; una línea multipunto tiene más de dos estaciones. La selección de una de estas configuraciones depende de varios factores. En primer lugar, una configuración punto a punto puede ser la única alternativa viable si es necesario establecer una sesión de usuario a usuario de forma prácticamente permanente. En segundo lugar, puede ocurrir que el volumen de tráfico de mensajes entre dos usuarios impida compartir esa línea con otras estaciones. Algunas sesiones computador-computador precisan la configuración punto a punto. En tercer lugar, puede darse el caso de que solo haya dos usuarios en cierta parte de una red.
Multipunto
La configuración multipunto se utiliza normalmente en los casos en que terminales de baja velocidad se comunican entre sí o con un ordenador. De esta forma se comparte la línea, obteniendo así una utilización más eficiente de ésta. Las líneas multipunto requieren unos mecanismos de control más sofisticados que las líneas punto a punto. Las estaciones de la línea multipunto deben ser supervisadas para determinar la asignación y uso compartido de la misma. Las sesiones deberán intercalarse y deberán establecerse prioridades para las sesiones más importante. Los protocolos del enlace de datos se utilizan para controlar el flujo de mensajes en estas sesiones.
Interfaces
Las interfaces son todas las conexiones y circuitos necesarios para llevar a cabo una comunicación entre una computadora y otra. No existe una interfaz universal, sino que en la industria tecnológica existen una gran variedad con especificaciones técnicas concretas. La interfaz prepara los datos para que estos viajen por el medio de transmisión. Si el medio es cobre, los datos se codifican como niveles de tensión o corriente y si el medio es fibra, los datos se codifican como impulsos de luz.
Interfaz gráfica de usuario
Interfaz gráfica de usuario (GUI, por sus siglas en inglés, Graphic User Interface). Permite la interacción de los usuarios con los sistemas, a través de imágenes y graficas (botones, íconos, ventanas).
Línea de comandos
Interfaz mediante hardware
Conceptos Generales de la Comunicación de Datos
Conceptos Generales de la Comunicación de los Datos
En este módulo Módulo abordaremos los conceptos generales que se manejan en un sistema de comunicación de datos, las topologías físicas y lógicas para el diseño de una red, así como las aplicaciones y perspectivas de las redes convergentes, escalables e inteligentes. Conoceremos algunas de las organizaciones más importantes vinculadas a los protocolos y estándares relacionados a las tecnologías de redes y a la comunicación de datos.
Componentes básicos de una sistema de comunicación
- Las reglas de las comunicación: Para que una comunicación tenga éxito, se trate de una comunicación verbal o no verbal, una conversación cara a cara o por teléfono, o a través de una carta, por escrito o en una sala de chat, se requieren unas reglas comunes. Las reglas de la comunicación también se denominan protocolos.
- Calidad de la comunicación: Para que la comunicación entre dispositivos de red sea un éxito, al igual que ocurre con la comunicación entre personas. El significado del mensaje entendido por el receptor debe coincidir con el significado pretendido por el emisor.
Tareas en los sistemas de comunicación
Topología física
- Topología de anillo
Las computadoras se encuentran conectadas entre sí en forma de anillo. Forman un círculo entre ellas. La información viaja en un solo sentido, por lo que si un nodo deja de funcionar, la red se cae, es decir, deja de enviar información de los equipos.
- Topología de árbol
Las conexiones entre las computadoras forman un árbol, con una punta y una base. Parecida a la topología de estrella. Si un nodo falla, no se presentan problemas entre los nodos restantes. Tiene un cable llamada backbone, que lleva la comunicación a todos los nodos de la red, compartiendo un mismo canal de comunicación.
- Topología de bus
Todos los sistemas finales se encadenan entre sí y terminan de algún modo en cada extremo. No se requieren dispositivos de infraestructura, como switches, para interconectar lo dispositivos finales. Las topologías de bus se utilizaban en las antiguas redes Ethernet, porque eran económicas y fáciles de configurar.
- Topología de estrella
Los dispositivos finales se conectan a un dispositivo intermediario central. Las primeras topologías en estrella interconectaban dispositivos finales mediante hubs. Sin embargo, en la actualidad estas topologías utilizan switches. La topología en estrella es la topología física de LAN más común, principalmente porque es fácil de instalar, muy escalable (es fácil agregar y quitar dispositivos finales) y de fácil resolución de problemas.
- Topología de malla
Todos los nodos están interconectados entre sí. Ampliamente utilizada en las redes WAN. La información puede viajar a través de muchos caminos. De manera que, si un nodo falla, la información puede seguirse distribuyendo.
- Topología híbrida
En una topología híbrida, dispositivos intermediarios centrales interconectan otras topologías en estrella. En una topología híbrida, las redes en estrella se pueden interconectar mediante una topología de bus.
Topología lógica
Topología lógica vs topología física
Elementos básicos de la Comunicación de Datos
- Reglas y acuerdos para regular cómo se envían, redireccionan, reciben e interpretan los mensajes,
- Mensaje o unidades de información que viajan de un dispositivo a otro,
- Medio para la interconexión de dispositivos que transportan los mensajes y,
- Dispositivos de la red que cambian mensajes entre sí.
Organismos y normalización
Algunos de estos organismos son:
Comunicación a nivel físico
Dentro de lo que abarco el módulo #2 hicimos dos trabajos,
la actividad No.3 y el laboratorio No.2, aquí hablaremos de nuestra experiencia
y lo que aprendimos realizándolas.
Laboratorio No.2: Perturbaciones en la señal. Prueba de latencia
Para este trabajo el objetivo principal era probar si se podía
acceder y verificar que tanta latencia había al realizar comunicación con ciertos
sitios web de los distintos organismos que se dedican a regular la normalización
de la comunicación en las diferentes regiones del planeta, a su vez también
investigar quienes eran, donde se ubicaban y su objetivo.
Se utilizo el comando traceroute o tracert dependiendo del
sistema operativo que se este usando y el comando ping para verificar el enlace
de nuestro computador con los sitios web de las organizaciones.
Los resultados que obtuvimos fueron que pudimos hacer
contacto con 4 de los 5 sitios web como se puede ver en la siguiente tabla
junto a la latencia mínima máxima y el promedio:
Cuadro comparativo |
Como se observa al único sitio que no se pudo hacer comunicación
fue al de ARIN ya que su acceso esta bloqueado para esta región. A continuación,
pondremos una imagen para comparar como se ve con el comando ping cuando se
pudo hacer un acceso exitoso con la web y sucede lo contrario.
Todos los paquetes enviados con éxito |
Aquí se ve que de los 5 paquetes enviados ninguno fue recibido con éxito |
Al igual que con el comando Ping, con Traceroute no se pudo establecer
comunicación con ARIN como se ve a continuación en una prueba con un máximo de 30
saltos:
Actividad No. 3: Estado del arte de la comunicación de
datos
El objetivo de la actividad era completar un mural virtual en la plataforma stormboard junto a los otros grupos de compañeros con información que investigamos de unos temas asignados, en nuestro caso el tema a investigar era Redes 6G.
Así fue como quedo el mural al final |
Hablando de la sexta generación de redes es interesante saber
que desde ya mismo se tienen un objetivo y se trabaja en cumplirlo sin tan siquiera
aún se haya expandido las redes 5G que ha sido tan controversial. El principal
objetivo de las redes 6G uno podría pensar que es mejorar la velocidad de descarga
y subida de datos, pero no es así, lo mas importante es reducir drásticamente la
latencia que se tiene actualmente para que las repuestas sean casi instantáneas.
Encontramos esta actividad como una buena manera de compartir y discutir la información de los temas investigados, además en cualquier momento uno puedo volver a consultar la información en mural, pero también encontramos algunos problemas con esta plataforma como que por accidente algunos compañeros de otros grupos movían algunas notas de nuestra sección.