Presentaci

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Universidad Nacional Experimental
Politécnica Antonio José de Sucre Vicerrectorado
Puerto Ordaz Departamento de Post-Grado
Curso Introductorio Maestría en Ingeniería
Industrial Parte I INFORMATICA Y REDES DE
COMUNICACIONES
MsC. Charlo González
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TEMA III
Universidad Nacional Experimental
Politécnica Antonio José de Sucre Vicerrectorado
Puerto Ordaz Departamento de Post-Grado

• REDES DE COMUNICACIONES
• Segunda Parte

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SUMARIO
Universidad Nacional Experimental
Politécnica Antonio José de Sucre Vicerrectorado
Puerto Ordaz Departamento de Post-Grado

• Redes Publicas de Datos
• Métodos de Acceso en Redes LAN
• Redes de Alta Velocidad
• Estándar X.25
• Frame Relay
• ATM
• TCP/IP

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Redes Públicas de Datos

• Una Red Pública de Datos (PDN) es una red de
  telecomunicaciones de datos conmutados parecidos
  a la red de telefonía pública, excepto que una
  red PDN se diseña para la transferencia de datos
  solamente.
• Las redes PDN usan técnicas de conmutación
  comunes con redes públicas de datos.

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Redes Públicas de Datos

• TECNICAS DE CONMUTACION
• Se usan técnicas de conmutación comunes con redes
  públicas de datos
• Conmutación de Circuito
• Conmutación de Mensaje
• Conmutación de Paquetes

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Redes Públicas de Datos

• Conmutación de Circuito
• Se establece la llamada, se transfiere
  información y se desconecta después de la
  llamada.
• Los circuitos interconectados son exclusivamente
  utilizados por el usuario.
• La información se transfiere en tiempo real y
  cuando la llamada se termina, los circuitos están
  disponibles para otro usuario.

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Redes Públicas de Datos

• Conmutación de Mensaje
• Es una forma de red de almacenar y enviar
  mensajes, evidentemente los datos no se
  transfieren en tiempo real.
• Esta conmutación es más eficiente que la de
  circuito, porque los datos que entran a la red
  durante los momentos ocupados pueden mantenerse y
  retransmitirse más tarde, cuando la congestión de
  la red haya disminuido.

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Redes Públicas de Datos

• Conmutación de Paquete
• Los datos se dividen en segmentos más pequeños
  (llamados paquetes) antes de ser transmitidos a
  través de la red.
• Así, un mensaje se divide en paquetes y cada
  paquete puede tomar una trayectoria diferente a
  través de la red. Por eso, todos los paquetes no
  necesariamente llegan al lado receptor al mismo
  tiempo o en el mismo orden que fueron emitidos.

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Redes Públicas de Datos

• Conmutación de Paquete
• Antes de enviarse, cada paquete debe ser
  identificado para que pueda ser detectada su
  ubicación en el destino y poder estructurar la
  información en forma adecuada en el receptor.
• De esta forma se sabe si faltan paquetes y cuales
  son los paquetes faltantes, para ser reenviados
  por el emisor.

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METODOS DE ACCESO EN REDES LAN

• Los métodos de acceso se refieren a las reglas
  que deben seguir las estaciones de trabajo para
  acceder al medio y transmitir su información en
  forma ordenada, evitando así colisiones con la
  consecuente pérdida de datos.
• Los métodos de acceso más utilizados en la
  actualidad son CSMA/CD, CSMA/CA y Token Passing.

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METODOS DE ACCESO EN REDES LAN

• Acceso Múltiple con Sensibilidad de Portadora,
  con Detección de Colisión (CSMA/CD).
• La estación de trabajo sensa el medio antes de
  hacer una transmisión si el medio está ocupado
  espera un tiempo determinado antes de volver a
  sensar, cuando detecta que ninguna estación está
  transmitiendo comienza su envío.

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METODOS DE ACCESO EN REDES LAN

• Acceso Múltiple con Sensibilidad de Portadora
  Evitando Colisiones (CSMA/CA).
• Esta técnica combina multicanalización por
  división de tiempo ranurado con acceso múltiple
  por detección de portadora/detección de colisión
  para evitar que las colisiones ocurran una
  segunda vez CSMA/CA trabaja mejor si el tiempo
  para alojar un paquete es menor comparado con la
  longitud del paquete y si el número de estaciones
  es pequeño.

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METODOS DE ACCESO EN REDES LAN

• Token Passing
• Consiste en una señal eléctrica de paso (Token
  Passing) código que, circulando de estación en
  estación en una red con topología en anillo,
  autoriza a quién posea el testigo (Token) a
  transmitir. Luego que la estación transmite,
  envía la señal (Token) a la siguiente estación
  secuencial.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• Un punto crítico en lo que se refiere a la
  necesidad de redes de alta velocidad es el poder
  y complejidad de aplicaciones tales como
•  
• v     El proceso distribuido de datos.
• v     Aplicaciones multimedia.
• v     Videoconferencia.
• v     Transmisión de imágenes.
• v     CAD (Computer - Aided Design).
• CAE (Computer - Aided Engineering).

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• Las principales tecnologías propuestas son
• 100BaseT (Fast Ethernet) para LAN.
• 100VGAnyLAN para LAN.
• FDDI para LAN y MAN.
• SONET/SDH para WAN.
• SMDS para MAN. 

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• 100BaseT (Fast Ethernet) para LAN.
• Fast Ethernet o 100 BaseT es una red convencional
  Ethernet sólo que con mayor rápidez operando a
  l00 Mbps en lugar de l0 Mbps.
• Está basada en el protocolo de acceso al medio
  CSMA/CD y puede utilizar cableado existente de 10
  BaseT, lo cual la presenta como una evolución
  natural de 10 BaseT.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• 100VGAnyLAN para LAN.
• Es una nueva tecnología de red definida por el
  estándar 802.12 de la IEEE, que provee un rango
  de velocidad de 100 Mbps, soporta todas las
  reglas designadas y topología de redes Ethernet
  10 BaseT y Token Ring. Las facilidades permiten a
  las organizaciones elevar el nivel de sus redes
  existentes, así como de su infraestructura de
  cableado mientras emigran hacia velocidades de
  transmisión más altas.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• FDDI para LAN y MAN.
• La tecnología de FDDI especifica un medio de
  transmisión de 2 anillos de fibra óptica con un
  protocolo de acceso al medio de Token Passing a
  una velocidad de 100 Mbps. Está definido en la
  Capa Física y en la parte de acceso al medio en
  la Capa de Enlace. Una de las características más
  importantes de FDDI es que usa como medio de
  transmisión la fibra óptica que ofrece grandes
  ventajas sobre el tradicional cableado de cobre.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• FDDI está definido por 4 especificaciones
  separadas
• MAC (Media Access Control)
• PHY (Physical Layer Protocol)
• PMD (Physical Layer Medium)
• SMT (Station Management)

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• MAC (Media Access Control) señala como es
  accesado el medio incluyendo el formato de la
  trama, el manejo de Token, el direccionamiento,
  el algoritmo para calcular el valor del ciclo
  redundante y los mecanismos para la corrección de
  errores.
• PHY (Physical Layer Protocol) son los
  procedimientos en que son codificados y
  decodificados los datos, los requerimientos de
  sincronización, de trama y de otras funciones.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• PMD (Physical Layer Medium) son las
  características del medio de transmisión,
  incluyendo el enlace de fibra óptica, los niveles
  de poder, los rangos de error de los bits, los
  componentes ópticos y los conectores.
• SMT (Station Management) es la configuración de
  la estación FDDI, la configuración del anillo,
  las características del control del anillo,
  incluyendo lo que sería la activación y
  desactivación de estaciones, inicializaciones,
  estadísticas, etc.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• SONET/SDH para WAN
• Usada para el caso de interconectar LANs a 100
  Mbps entre sí y formar una WAN de alta velocidad.
  Una de las tecnologías más prometedoras
  desarrolladas para ofrecer los servicios de
  transmisión de banda ancha en Estados Unidos es
  SONET (Red Síncrona Óptica).

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• SONET/SDH para WAN.
• SONET es una norma ANSI que define una jerarquía
  digital de altas velocidades de transmisión y los
  formatos de multiplexaje síncrono
  correspondientes para uso en sistemas de
  transmisión de fibra óptica. Fue desarrollada por
  Bellcore en 1985 y es un estándar que provee
  servicios del rango de los 1.84 Mbps hasta los
  2.488 Gbps.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• SMDS para MAN. 
• SMDS (Switched Multimegabit Data Service) es un
  servicio de transporte de datos basado en la
  conmutación de celdas y orientada a no conexión
  que opera en Estados Unidos, creado como un
  servicio MAN por Bellcore.

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REDES DE ALTA VELOCIDAD

• SMDS para MAN. 
• La tecnología SMDS brinda una variedad de
  funciones en su servicio, en el transporte de
  datos a alta velocidad ya que los paquetes son
  enviados tan rápido como son recibidos y no se
  establece una llamada para hacerlo, soporta
  protocolos claves usados en redes LAN y WAN tales
  como TCP/IP, IPX, DECNET, AppleTalk, SNA y ofrece
  administración de red usando SNMP.

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ESTÁNDAR X.25

• ORIGEN
• En los años 60 el Departamento de Defensa de
  Estados Unidos auspició las investigaciones en
  una tecnología que permitiera el envío de un
  mensaje vocal en fragmentos a través de distintas
  rutas de una red de Telecomunicaciones como una
  manera de evitar que el enemigo pudiera extraer
  información importante de la línea telefónica.
  Poco después en 1969, el mismo Departamento de
  Defensa patrocinó la puesta en operación de 4
  nodos de Red de la Agencia de Proyectos de
  Investigación Avanzada (ARPANET).

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ESTÁNDAR X.25

• DEFINICION
• Es una red de comunicación de datos que trabaja
  dentro de las 3 primeras capas del modelo OSI
  (Open System Interconnection), Capa Física, Capa
  de Enlace de Datos y Capa de Red.
• Maneja un conjunto de normas asociadas (X.3. X.28
  y X.29) para la conexión de equipos asíncronos y
  para la conexión con otras redes (X.75),
  utilizando la conmutación de paquetes (tramas)
  para lograr la transmisión de datos.

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FRAME RELAY

• GENERALIDADES Y JUSTIFICACION
• Las 3 tecnologías más utilizadas para la
  transmisión de datos a niveles locales,
  nacionales e internacionales son, sin duda
  alguna, el X.25, Frame Relay y ATM. Dichas
  tecnologías son utilizadas cada día más por los
  operadores públicos para ofrecer servicios de
  alta y baja velocidad, que buscan satisfacer las
  necesidades de interconexión de datos en redes de
  área local y redes de banda amplia, así como
  también para la transmisión de voz, imágenes y
  video.

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FRAME RELAY

• DEFINICIÓN DE FRAME RELAY
• Algunas definiciones que podemos mencionar son
  las siguientes
•  
• Estándar internacional de redes de datos para
  redes públicas y privadas.
• Se define sobre cl estándar ISDN.
• Alto desarrollo de redes orientado a paquetes.
• Múltiples conexiones lógicas sobre un sólo enlace
  físico.

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FRAME RELAY

• CÓMO TRABAJA FRAME RELAY ?
• Las viejas líneas analógicas de voz tienen un BER
  de cerca de 1/1,000 (1 error en 1.000 bits). Como
  resultado, tienen una pequeña oportunidad de
  transmitir cantidades grandes o medianas de
  paquetes sin error.
• Las fibras ópticas modernas tienen un BER de
  1/1.000.000.000 ( 1 error en 1 billón de bits),
  por lo que una gran cantidad de paquetes tienen
  una excelente oportunidad de llegar sin error.

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FRAME RELAY

• CÓMO TRABAJA FRAME RELAY ?
• Frame Relay opera bajo el supuesto de que las
  conexiones son confiables y transporta únicamente
  datos.
• Elimina gran parte del control y detección de
  errores de X.25 , por lo que requiere menos
  procesamiento que éste.
• Soporta velocidades en el rango de 256 Kbps a 34
  Mbps. La conmutación por celdas manejará de 34
  Mbps hasta l55 Mbps en la interfase del usuario y
  600 Mbps entre los nodos conmutados.

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FRAME RELAY

• El proceso seguido en concreto es el siguiente
• a)      Los datos desde un equipo terminal son
  encapsulados sobre un paquete Frame Relay.
• b)      La Dirección del destinatario está junto
  al paquete de Frame Relay con los datos sobre el
  apropiado circuito virtual.
• c)      El equipo destino retira la información
  Frame Relay y entrega solamente la información
  original.
• d)      Frame Relay no hace corrección de
  errores.
• e)      Los paquetes dañados son descartados.
• f)    Si la red está congestionada los paquetes
  pueden ser descartados.

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IMPLICACIONES DE FRAME RELAY

• Se desprenden las siguientes implicaciones
• El equipo terminal debe ser inteligente y hacer
  corrección de errores.
• Requiere poco procesamiento (Low Overhead), los
  paquetes Frame Relay sólo agregan 6 octetos a la
  información y son dirigidos tan pronto la
  dirección es recibida.
• Menor complejidad en equipamiento, lo cual
  significa menores costos en fabricación de
  equipos.

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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE FRAME RELAY

• Las ventajas se pueden resumir en
• a)      Tiene un bajo costo.
• b)      La inversión no depende del tráfico.
• c)      El precio no está basado en el uso
  (costos variables).

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VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE FRAME RELAY

• Las ventajas se pueden resumir en (cont.)
• d) Se pueden tener varias conexiones lógicas
  sobre una simple línea de acceso. Soporta
  múltiples protocolos necesita menos equipo con
  pocos puertos.
• e) Soporta fácilmente ambientes de malla.
• f) Permite un rápido desarrollo en redes
  digitales.

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ATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)

• ANTECEDENTES
• El aplanamiento de los organigramas dentro de las
  empresas sometidas a un proceso de Reingeniería,
  reemplazando la estructura jerárquica de varios
  niveles, traen como consecuencia la sustitución
  de arquitecturas centralizadas basadas en grandes
  computadoras por el procesamiento distribuido de
  una LAN.

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ATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)

• ANTECEDENTES
• Estos cambios organizacionales influyen en los
  sistemas de información de las empresas.
  Conceptos tales como arquitectura
  cliente-servidor, Groupware, Intranet,
  videoconferencia al escritorio, bases de datos
  distribuidas, aplicaciones multimedia y el correo
  electrónico, entre otros, forman parte de esta
  tendencia.

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ATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)

• PORQUÉ ATM?
• Tantas y variadas aplicaciones generan la
  necesidad de aumentar el ancho de banda de las
  redes de Telecomunicaciones para lo cual el uso
  de ATM es muy atractivo.
• La tecnología ATM transmite información a
  velocidades que van del orden de los Mbps a los
  Gbps.

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ATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)
Requerimientos de ancho de banda
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ATM (ASYNCHRONOUS TRANSFER MODE)

• Definición de ATM
• El Modo de Transferencia Asíncrono (ATM por su
  siglas en inglés), se define como una tecnología
  para la transferencia de información entre redes
  de datos. Esta tecnología, relativamente nueva,
  tiene algunas características que hacen que se
  vislumbre como la tecnología del futuro
  tecnología que ha de sustituir paulatinamente a
  las utilizadas actualmente en redes de cobertura
  amplia.

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Elementos de ATM

• Los elementos de ATM son los siguientes
• Celdas ATM
• Direccionamiento
• Control de flujo
• Tipo de Información
• Prioridad de la celda

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Elementos de ATM

• Celdas ATM
• La celda es la unidad principal en ATM y ha sido
  definida con un tamaño fijo de
• 53 bytes (de lo que se obtiene 853 424 bits).
• Al igual que en otras tecnologías basadas en
  conmutación de paquetes, existen celdas de
  propósito especial que dan lugar a la aparición
  de los distintos tipos de celdas.

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Elementos de ATM

• Celdas ATM
• Contiene los distintos tipos de celdas que se
  mencionan a continuación.

Tipos de celdas ATM Descripción
Celdas no utilizadas a)   Ajuste de velocidad de transferencia del medio. b)  Sincronización del medio físico. c)   No pasan a la capa ATM.
Celdas no asignadas a)   Contienen VPI / VCI b)  No soportan datos.
Celdas VP/VC a)   Datos del usuario. Señalización de broadband. b)  VC OAM. c)   SMDS. d)  ILMI

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Elementos de ATM

• Descripción de las celdas en ATM

GFC Control Genérico de Flujo (Generic Flow
Control). VPI Identificador de Ruta Virtual
(Virtual Path Identifer). VCI Identificador de
Canal Virtual (Virtual Channel Identifer). PT
Tipo de Información (Paiload Type). CLP
Prioridad de la Celda (Cell Loss Priority). HEC
Chequeo de Errores en Encabezado (Header Error
Check).
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Elementos de ATM

• Como Funciona TDM?

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Elementos de ATM

• Como Funciona ATM?

Encabezado
MUX
MUX
MUX
MUX
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Elementos de ATM

• Direccionamiento
• La dirección de la celda está contenida en los
  campos VPI y VCI éstos indican la dirección
  hacia donde se dirige la celda. Cuando un
  conmutador ATM recibe una celda, el VPI y VCI
  dicen la procedencia de la celda, después se los
  cambia a la celda con base en una tabla de
  "conexiones" almacenada en su base de datos, y la
  envía por el siguiente enlace hacia el próximo
  nodo (conmutador o equipo de usuario).

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Elementos de ATM

• Control de flujo
• El primer campo de la celda (GFC) le permite a un
  conmutador ATM controlar la velocidad de un
  equipo de usuario que va a comunicarse a través
  de la red de acuerdo a las condiciones de ésta
  por ejemplo si está congestionada la velocidad
  puede ser reducida. 

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Elementos de ATM

• Tipo de Información
• El campo PT le indica al conmutador la clase de
  información que forman los datos de la celda.
  Existen celdas con datos de usuario, de
  señalización y de mantenimiento. 

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Elementos de ATM

• Prioridad de la celda
• Este le indica al conmutador si la celda es
  prioritaria o no, si tiene prioridad se
  descartará como ultima instancia en caso de
  congestión las celdas sin prioridad son las
  primeras que se descartan durante los episodios
  de congestión.

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TCP/IP

• Qué es, cómo y dónde fue desarrollado TCP/IP?
•  
• TCP/IP no es sólo un protocolo, sino que
  comprende todo un conjunto muy completo de
  diversos protocolos que prestan diversos
  servicios. Las siglas TCP/IP son por el nombre de
  dos Protocolos que realizan todas las funciones
  de inicio del protocolo TCP/IP (Transmisión
  Control Protocol y el Internet Protocol).
• TCP/IP es, probablemente, uno de los protocolos
  de comunicaciones más viejos en los estándares de
  redes internas.

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TCP/IP

• Qué es, cómo y dónde fue desarrollado TCP/IP?
•  
• TCP/IP fue desarrollado por el Departamento de
  Proyectos Avanzados de Investigación de la
  Defensa de Estados Unidos (DARPA Defenses
  Advanced Research Proyect Agency) con el
  propósito de resolver los problemas de la
  heterogeneidad de las tecnologías de redes de
  computo. El desarrollo de éste inició en 1969.

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Modelo de referencia TCP/IP
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PROTOCOLOS DE TCP/IP

• El modelo de referencia TPC/IP está conformado
  por diversos protocolos que son los que han dado
  gran ventaja al crecimiento del internet.

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PROTOCOLOS DE TCP/IP

• Los protocolos de transporte son
• TCP (Transmition Control Protocol)
• Es un protocolo confiable orientado a conexiones
  que permite que un flujo de datos originado en
  una máquina sea entregado sin error en otra
  máquina.

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PROTOCOLOS DE TCP/IP

• Los protocolos de transporte son
• UDP (User Datagram Protocol)
• Es un protocolo no confiable, no orientado a
  conexiones para aplicaciones que no pueden ser
  soportadas por TCP o sin control de flujo. Este
  protocolo es muy usado para la transmisión de
  información en la cual el retardo es más
  importante que la precisión, tal como la
  transmisión de voz y video.

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PROTOCOLOS DE TCP/IP

• Los protocolos de aplicación son
• TELNET
• Es un protocolo que hace posible el acceso a
  terminales remotos a través de una red.
• FTP (File Transfer Protocol)
• Es un protocolo especializado para la
  transferencia de archivos entre dos anfitriones.

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PROTOCOLOS DE TCP/IP

• Los protocolos de aplicación son
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol)
• Es el protocolo usado para la transferencia de
  correo electrónico (e-mail) entre dos anfitriones
  diferentes TCP/IP.
•  

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PROTOCOLOS DE TCP/IP

• Los protocolos de aplicación son
• DNS (Domain Name Service)
• Es el servicio que hace amigable la estructura de
  la red gracias a la asignación nombres
  significativos a los computadores, es vez de
  numeraciones de estructura compleja.

60
GRACIAS !