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

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

• Redes de transmisión de datos
• Clasificación de las redes de transmisión de
  datos
• Modelo de referencia OSI
• Elementos de una red de computo
• Redes de alta velocidad
• Fundamentos de Frame Relay
• Fundamentos de ATM
• Fundamentos de TCP/IP
• Fundamentos de Internet

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PORQUE LAS REDES DE TELECOMUNICACIONES?
INTERCAMBIO
LARGA DISTANCIA
COMPARTIR
COMPRAS
EDUCACION
NECESIDADES
DIVULGAR
CONSULTAS
INFORMACION
VENTAS
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QUE ES UNA RED DE DATOS?

• Las redes de computadoras, son grupos de
  computadoras interconectadas mediante el uso de
  sistemas de comunicaciones con la finalidad de
  intercambiar información, o más generalmente
  compartir recursos entre ellas.

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CONFIGURACIONES DE REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

• CONFIGURACIÓN PUNTO A PUNTO
• Se caracteriza porque la información parte de un
  origen y llega solo a un destino.

ORIGEN O DESTINO
DESTINO U ORIGEN
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CONFIGURACIONES DE REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

• CONFIGURACIÓN PUNTO MULTI- PUNTO
• Se caracteriza porque la información parte de un
  origen y llega hasta varios destinos.

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TOPOLOGÍA DE REDES DE TRANSMISIÓN DE DATOS

• La topología o arquitectura de un circuito de
  comunicación de datos identifica como están
  interconectadas varias ubicaciones dentro de la
  red.
• Las topologías más comunes son
• Punto a punto
• Estrella
• Bus o Muchas caídas
• Anillo o circuito
• Malla.

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TOPOLOGÍA DE REDES PUNTO A PUNTO

• Este tipo de conexión de red permite conectar dos
  computadores para la transmisión de datos entres
  ellos. Existe un punto de partida y uno de
  llegada.

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TOPOLOGÍA DE REDES PUNTO A PUNTO

• La desventaja de esta topología radica en que se
  requiere un medio de transmisión (Tx) dedicado
  para cada par de computadoras. Al crecer el
  numero de computadoras crece el numero de
  conexiones.

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TOPOLOGÍA DE REDES ESTRELLA

• Todas las computadoras se conectan a un punto
  central.
• En forma general el centro de la red de estrella
  se llama concentrador. La función del
  concentrador es tomar la información desde un
  emisor y los direcciona hacia el destino adecuado.

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TOPOLOGÍA DE REDES ESTRELLA

• El concentrador debe ser muy rápido para
  procesar las solicitudes de las computadoras
  conectadas a él.
• Debe establecer el orden en que se atenderán las
  solicitudes.
• La desconexión de una máquina no afecta a las
  demás.

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TOPOLOGÍA DE REDES BUS

• Tiene un cable muy largo que sirve de canal de
  comunicación entre todas las computadoras.
  Cualquier computadora conectada al canal puede
  enviar información por él y todas las demás las
  recibirán.

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TOPOLOGÍA DE REDES BUS

• Debe haber una perfecta coordinación para
  asegurarse que solo una computadora envíe
  información cada vez.
• En este tipo de conexión se debe instalar
  terminales en el cable utilizado como medio de
  transmisión para evitar mal funcionamiento de la
  red por reflexión de ondas en cables no
  terminados adecuadamente.

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TOPOLOGÍA DE REDES ANILLO

• Las computadoras están conectadas en anillo y se
  tiene un ciclo cerrado. El nombre de anillo
  proviene del hecho que las computadoras se
  disponen en circulo a través de la conexión de
  ellas con el cable utilizado como medio de
  transmisión.

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TOPOLOGÍA DE REDES ANILLO

• La forma de circulo o anillo se refiere a la
  conexión lógica y no a la física.
• La información viaja dentro del anillo en un solo
  sentido por lo cual no hay riesgos de colisiones
  entre los datos.

Si se rompe el anillo se pierde la comunicación
en la red.
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TOPOLOGÍA DE REDES MALLA

• La red de Malla tiene la característica de que
  todas las computadoras están conectadas entre sí.
  
• Este hecho permite que la información viaje por
  diferentes vías hacia un mismo destino. Es decir
  existen vías de comunicación redundante.
• La información al igual que antes se envía desde
  una computadora hacia otra(s) y viceversa.

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TOPOLOGÍA DE REDES MALLA
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CLASIFICACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE RED

• El objetivo principal de las redes de computo es
  permitir la comunicación de datos entre sistemas
  computacionales de una organización. Considerando
  las distancias existentes entre estos sistemas,
  las tecnologías para redes se clasifican de
  acuerdo al área de cobertura para la que fueron
  diseñadas.

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CLASIFICACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE RED

• Tipo de Red función de la distancia

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CLASIFICACIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE RED

• La clasificación es la siguiente
• LAN Redes de Área Local (Local Área Network).
• MAN Redes de Área Metropolitana (Metropolitan
  Área Network).
• WAN Redes de Área Amplia (Wide Área Network).

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LAN Redes de Área Local (Local Área Network)

• Una Red de Área Local (LAN), es un conjunto de
  computadoras o dispositivos de procesamiento
  conectadas entre sí en forma física y lógica con
  la finalidad de optimizar sus recursos y emular
  el proceso de un sistema de computo único.

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LAN Redes de Área Local (Local Área Network)

• Corta distancia, desde algunos metros a pocos
  kilómetros.
• LAN provee una comunicación de alta velocidad
  comprendida entre 4 y 10 Mbps
• Permiten a los usuarios intercambiar archivos y
  compartir además el uso de dispositivos remotos
  como impresoras, plotters, etc.
• Tiene la finalidad de optimizar sus recursos y
  emular el proceso de un sistema de computo único.

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MAN Redes de Área Metropolitana (Metropolitan
Área Network)

• Una MAN cubre una gran área geográfica como una
  ciudad, es decir es una versión de LAN mas
  grande, se basa en una tecnología similar.
• Cobertura que comprende desde unos kilómetros
  hasta cientos de kilómetros.
• Velocidad de transmisión de unos cuantos Kbps a
  Gbps.
• Una red MAN puede ser utilizada para
  interconectar varias redes LAN distribuidas.
• Una WAN está compuesta por varias LAN.

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WAN Redes de Área Amplia (Wide Área Network)

• Se extiende sobre un área geográfica extensa, a
  veces un país, o un continente.
• Cobertura en áreas geográficamente muy amplias.
• Velocidad de transmisión es variable y depende en
  gran manera de los medios físicos por los cuales
  viaje la información, la arquitectura o
  plataforma sobre la cual lo realice y el
  protocolo utilizado para tal fin.
• Una red WAN está compuesta por varias redes MAN.

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ELEMENTOS DE UNA RED DE COMPUTO

• Como se ha mencionado, al interconectar dos o mas
  computadoras se tiene una red.
• Los elementos que posee una red básica son muy
  simples y poseen funciones características.
• Conforme mejora la tecnología estos elementos
  constitutivos van evolucionando con ella
  haciéndose cada vez mas versátiles y potentes.

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• Los elementos básicos que componen una red de
  telecomunicaciones de datos son
• El Servidor
• Estaciones de trabajo
• Tarjeta de interfase de red
• Medio de Transmisión (cableado)
• Sistema Operativo de Red

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• El Servidor
• Sistema de computo principal en el que se ejecuta
  un software especializado para proveer acceso
  compartido a los usuarios de la red.
• Debe tener alta capacidad de procesamiento para
  responder a los requerimientos de las estaciones
  de trabajo.
• Disco duro de gran capacidad para almacenar el
  sistema operativo de la red, las aplicaciones
  especificas y los archivos de los usuarios.

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• Estaciones de trabajo
• Sistemas de computo de los usuarios que comparten
  los recursos del servidor, realizan un proceso
  distribuido y se interconectan a la red mediante
  una tarjeta de interfase de red.
• Existen estaciones de trabajo que no cuentan con
  discos duros por lo que requieren de una memoria
  PROM de arranque, llamadas terminales tontas.

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• Tarjeta de interfase de red
•  
• La tarjeta de interfase de red o NIC ( Network
  Interfase Card), se utiliza para interconectar la
  red, el servidor y las estaciones de trabajo.
• Puede estar tanto en el interior como en el
  exterior del sistema de computo. El adaptador
  será el apropiado para la topología que se desee
  usar y debe cumplir con los protocolos adecuados
  para evitar conflictos con el resto de nodos o
  con otros dispositivos conectados a la
  computadora.

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• Cableado
• Es el medio físico a través del cual viaja la
  información en la red y todos sus componentes y
  partes constitutivas.
• Es utilizado para la interconexión de las
  estaciones de trabajo con el servidor de la red.
• Normalmente se puede utilizar cable telefónico
  trenzado (conocido como UTP), cable coaxial,
  fibra óptica.

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• Sistema Operativo
• Es el conjunto de programas y protocolos de
  comunicaciones que permiten a varias computadoras
  interconectadas en una red compartir recursos de
  una manera organizada, eficiente y transparente.
• El sistema operativo de red permite Servidores
  de archivos, servidores de impresión y servidores
  de comunicaciones.

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ELEMENTOS DE UNA RED TIPO LAN

• Sistema Operativo (Cont.)
• Tiene el control del acceso a los recursos en
  aspectos tales como
• a)      Cuales son los recursos disponibles para
  el usuario.
• b)      Que puede hacer el usuario con estos
  recursos.
• c)      Que privilegios y derechos tiene cada
  usuario.
• d)      Prevenir accesos múltiples.
• Entre los sistemas operativos de red comerciales
  se pueden mencionar LAN manager de Microsoft,
  Netware de NOVELL, OS/2 LAN Server de IBM,
  Pathwoks de DEC, VINES de Banyan, entre otros.

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Comunicación Sincrónica

• Concepto Es el proceso de comunicación en el
  cual la transmisión tiene sincronismo a nivel de
  mensaje, esto es, cuando existe regularidad entre
  los caracteres de un bloque de mensaje.
• El sincronismo esta dado por una señal de reloj
  cuya frecuencia es fija.

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Comunicación Sincrónica
Cada bits se transmite con un ciclo de la señal
de sincronismo
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Comunicación Sincrónica

• Las principales características de la
  comunicación sincrónica son
• a) Los datos se almacenan temporalmente en un
  registro (buffers) antes de su transmisión.
  Cuando el bloque de datos está listo se envía.
• b) Los datos se transfieren en bloques y no
  carácter por carácter
• c) Los pulsos de sincronización de los Modems
  regulan el espacio de los bits y no el adaptador.
• d) Existe un esquema definido y uniforme para la
  transmisión de los bits del mensaje.

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Comunicación Asincrónica

• Concepto Se conoce con el nombre de comunicación
  asincrónica al proceso de transmisión que no
  tiene sincronismo a nivel de mensaje pero sí
  existe sincronismo a nivel de carácter.
• Para sincronizar el byte, se utilizan dos bits de
  control. A estos bits se les llama bits de START
  y STOP, lo cual hace que a esta modalidad se le
  conozca como START/STOP.

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Comparación entre Comunicación Sincrónica y
Asincrónica
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Dispositivos de Conectividad de redes LANs
Porqué interconectar las redes LANs?
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Dispositivos de Conectividad de redes LANs
Las redes LANs independientes tienen utilidad
limitada, no permiten el intercambio de
información con entes externos. La interconexión
de redes LANs entre sí, tiene la finalidad de
globalizar el intercambio de información. Para
efectuar la interconexión es necesario el uso
varios elementos de red que facilitan el proceso
de interconexión.
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Dispositivos de conectividad de redes LANs
Repetidor Este dispositivo es muy rápido.
Facilita la prolongación de las líneas de
transmisión en cuanto a su longitud. Es un
elemento que no posee inteligencia para el
enrutamiento de la información o el procesamiento
de la señal.
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Dispositivos de conectividad de redes LANs
Puente Este dispositivos realiza la
transferencia de paquetes entre las redes. Él
permite el intercambio de información entre los
nodos por medio de direcciones físicas. El puente
se utiliza normalmente al dividir una gran red
dentro de áreas pequeñas, con lo que se reduce la
carga del trafico y se incrementa el rendimiento.
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Dispositivos de conectividad de redes LANs
Puente
Es un dispositivo hardware que se utiliza para
extender redes LAN, reenviando cuadros correctos
y completos. No reenvía interferencias ni otros
problemas. Cualquier par de computadoras de la
LAN extendida puede comunicarse sin enterarse que
hay un puente entre ellas.
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Dispositivos de conectividad de redes LANs
Enrutador El componente de hardware básico
para conectar redes heterogéneas es el enrutador.
Físicamente, los enrutadores semejan puentes. Un
enrutador es una computadora de propósito
especial dedicada a interconectar redes. El
enrutador puede interconectar diferentes tipos de
redes.
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Dispositivos de conectividad de redes LANs
Enrutador.
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Dispositivos de conectividad de redes LANs
Compuerta Se utilizan en los casos donde
computadoras de diferentes manufacturas y
tecnologías deben comunicarse. Se emplea como
interfase de protocolos de redes diferentes.
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Dispositivos de conectividad para redes WAN
Según se ha visto en las láminas anteriores, las
redes WAN cubren amplias áreas de una
región. Dado lo largo del recorrido que tienen
que realizar las señales que contienen la
información hasta cada destino, se deterioran
sus características eléctricas. Es necesario
entonces utilizar otros mecanismos que permitan a
pesar de estos grandes recorridos evitar los
errores que es producen en la información.
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Modems Es un dispositivo electrónico que tiene
la capacidad de transferir la información digital
proveniente de un PC, a una señal analógica
llamada portadora. De esta manera la señal que se
obtiene a la salida del modem es apta para ser
transmitida por un medio físico hasta el
receptor.
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Modems El nombre de modem proviene de la
combinación de las palabras MOdulador/DEModulador.
Normalmente se utilizan como medio de
transmisión las líneas telefónicas analógicas
existentes en las ciudades. Los modems pueden ser
internos al PC o externos al mismo.
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Modems
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Multiplexores. Los multiplexores se utilizan con
la finalidad de poder transmitir información
proveniente de diferentes fuentes por un solo
canal de transmisión.
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Multiplexores
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Concentradores Estos dispositivos reparten un
único canal de comunicaciones de cierta capacidad
entre sub-canales de entrada, cuya suma de
velocidades es siempre mayor al valor de dicha
capacidad.
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Dispositivos de conectividad de redes WAN
Concentradores
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Estándares en redes LANs

• A continuación se caracterizan los estándares que
  la IEEE (Institute of Electrical and Electronics
  Engineers), define para las redes LAN.
• Ethernet
• Token Ring.
• 100VGAnyLAN.
• FDDI.

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Estándares en redes LANs
Ethernet Este estándar utiliza acceso múltiple
con sensibilidad de portadora, con detección de
colisión (mejor conocido como CSMA/CD). Soporta
velocidades de 10 Mbps. El medio de transmisión
más utilizado es cable coaxial grueso de 50
ohm. Comúnmente emplea topología tipo bus, aunque
pude utilizar estrella.
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Estándares en redes LANs

• Ethernet Pueden ser utilizados otros medios de
  transmisión según se menciona a continuación
• 10 Base 5
• emplea topología física de bus utilizando cable
  coaxial grueso.
• Las estaciones están conectadas al medio a través
  de transceptores, la distancia máxima cubierta es
  de 500 metros.
• Para mayores distancias se debe emplear
  repetidores.

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Estándares en redes LANs
Ethernet b) 10 Base 2 también utiliza
topología de bus pero con cable coaxial delgado y
conectores BNC, soporta también velocidades de
transmisión de datos de 10 Mbps. Emplea
señalización en banda base.   c) 10 Broad 36
emplea velocidades de 10 Mbps sobre topología de
bus con cable coaxial de 75 Ohm. Emplea
señalización en broadband.
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Estándares en redes LANs
Ethernet d) 10 Base 5 su velocidad de
transmisión es de 1 Mbps. A diferencia de los
estándares anteriores utiliza topología en
estrella con cable UTP.   e) 10 Base T este
emplea topología en estrella con cable UTP con
señalización en banda base. Su velocidad es 10
Mbps. Es muy utilizada actualmente.
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Estándares en redes LANs
Ethernet f) 10 Base F este emplea fibra
óptica, lo que la hace muy inmune al ruido por
interferencias electromagnéticas.
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Estándares en redes LANs

• Token Ring
• Utiliza topología lógica de anillo, pero
  físicamente utiliza topología en estrella.
• La velocidad de transmisión de datos es de 4
  Mbps o 16 Mbps.
• El método de acceso es Token Passing.

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Estándares en redes LANs

• 100VGAnyLAN
• Soporta topología Ethernet y Token Ring.
• Es una tecnología para alta velocidad, 100 Mbps.
• El método de acceso utilizado es el llamado DPAM
  (Método de Acceso Prioritario por Demanda).

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Estándares en redes LANs
FDDI Utiliza topología lógica de anillo y
método de acceso Token Passing, pero permite
transmisión de datos a 100 Mbps y su medio de
transmisión es fibra óptica, lo cual la hace
óptima para grandes distancias.
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MODELO DE REFERENCIA OSI
El modelo de referencia OSI fue creado con la
finalidad de estandarizar los productos a
utilizar en redes de comunicaciones de datos. En
el pasado existió el gran inconveniente de que
cada fabricante trabajaba por separado, y no
existía compatibilidad entre equipos de
diferentes marcas. Si un cliente compraba equipos
a un fabricante quedaba comprometido en continuar
con esa marca en crecimientos y expansiones
futuras.
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MODELO DE REFERENCIA OSI
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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL FISICO
• Se relaciona con la transmisión de bit. Los
  estándares especifican niveles de señal,
  conectores de cable y el cable.

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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL DE ENLACE DE DATOS
• Proporcionará Sincronización del emisor y el
  receptor Control del envío y recepción de datos
  Detección y recuperación de los errores de
  transmisión ocurridos entre los puntos
  Mantenimiento de las condiciones de los enlaces.

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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL DE RED
• Este nivel establece como se va a transmitir cada
  unidad de información. Son tres las posibles
  formas de establecer conmutación entre dos
  puntos Conmutación de Circuitos, Conmutación de
  Mensajes y Conmutación de paquetes.

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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL DE TRANSPORTE
• Las principales funciones de este nivel son
• Conversión de direcciones de transporte a
  direcciones de red.
• Detección de errores y control de calidad de
  servicio.
• Recuperación de errores.
• Segmentación.
• Acelerar la transferencia de datos.

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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL DE SESION
• Empieza y termina la sesión de la comunicación.
• El objetivo de este nivel es permitir que las
  unidades funcionales del nivel de presentación
  puedan organizar y sincronizar su diálogo y
  gestionar el intercambio de datos.

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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL DE PRESENTACION
• Convierte los datos en sintaxis apropiada para
  los dispositivos de pantalla (caracteres
  establecidos y gráficas) y codifíca / decodifíca
  datos comprimidos.

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MODELO DE REFERENCIA OSIDescripción de los
niveles

• NIVEL DE APLICACION
• Este nivel básicamente ofrece a una aplicación de
  usuario o persona que esté ante una terminal
  (estación de trabajo), los medios necesarios para
  acceder a los nivel inferiores de forma
  transparente.

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GRACIAS !