DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS UTILIZADAS PARA ESTABLECER CONECTIVIDAD :
IDENTIFICACIÓN DE LOS NOMBRES, LOS PROPÓSITOS Y LAS CARACTERÍSTICAS DE LAS TECNOLOGÍAS UTILIZADAS PARA ESTABLECER LA CONECTIVIDAD
Existen varias maneras de conectarse a Internet. Las empresas de telefonía, cable, satélite y telecomunicaciones privadas ofrecen conexiones a Internet para uso empresarial o doméstico.
Es necesario comprender cómo los usuarios se conectan a Internet y las ventajas y desventajas de los diversos tipos de conexión.
DEFINICIÓN DE BANDA ANCHA
La banda ancha es una técnica empleada para transmitir y recibir varias señales con diversas
frecuencias a través de un cable; también es un método de señalización que utiliza un amplio intervalo de frecuencias que pueden dividirse en canales. En lo que respecta a networking, el término "banda ancha" describe los métodos de comunicación que transmiten dos o más señales simultáneamente. El envío simultáneo de dos o más señales aumenta la velocidad de transmisión. Entre las conexiones de red de banda ancha comunes, las conexiones se encuentran por cable, DSL, ISDN y por satélite.
DESCRIPCIÓN DE LAS TECNOLOGÍAS DE TELEFONÍA
Existen diversas soluciones WAN para la conexión entre sitios o a Internet. Los servicios de
conexión WAN ofrecen diferentes velocidades y niveles de servicio.
CONEXIÓN TELEFÓNICA ANALÓGICA
La telefonía convencional utiliza cables de cobre, llamados bucle local, para conectar el equipo
telefónico a las instalaciones del suscriptor a la red telefónica pública conmutada (PSTN). La señal
en el bucle local durante una llamada es una señal electrónica en constante cambio, que es la traducción de la voz del suscriptor.
El bucle local no es adecuado para el transporte directo de datos informáticos binarios, pero el
módem puede enviar datos de computador a través de la red telefónica de voz. El módem modula
los datos binarios en una señal analógica en el origen y, en el destino, demodula la señal analógica
a datos binarios.
Las características físicas del bucle local y su conexión a PSTN limitan la velocidad de la señal. El
límite superior está cercano 33 kbps. Es posible aumentar la velocidad a 56 kbps si la señal viene
directamente por una conexión digital.
Las ventajas del módem y las líneas analógicas son simplicidad, disponibilidad y bajo costo de
implementación. Las desventajas son la baja velocidad en la transmisión de datos y el
relativamente largo tiempo de conexión. Los circuitos dedicados que ofrece el sistema de conexión
telefónica tendrán poco retardo y fluctuación de fase para el tráfico punto a punto, pero el tráfico de
voz o video no funcionará de forma adecuada a las velocidades de bits relativamente bajas.
RED DIGITAL DE SERVICIOS INTEGRADOS (ISDN)
Las conexiones internas o troncales de PSTN evolucionaron y pasaron de llevar señales de
multiplexión por división de frecuencia, a llevar señales digitales de multiplexión por división de
tiempo (TDM). El próximo paso evidente es permitir que el bucle local lleve las señales digitales
que resultan en conexiones conmutadas de mayor capacidad.
La red digital de servicios integrados (ISDN) convierte el bucle local en una conexión digital TDM.
La conexión utiliza canales portadores de 64 kbps (B) para transportar voz y datos, y una señal,
canal delta (D), para la configuración de llamadas y otros propósitos. La interfaz de acceso básico
(BRI) ISDN está destinada al uso doméstico y a las pequeñas empresas y provee dos canales B de
64 kbps y un canal D de 16 kbps Para las instalaciones más grandes, está disponible la interfaz de
acceso principal (PRI) ISDN. En América del Norte, PRI ofrece veintitrés canales B de 64 kbps y un
canal D de 64 kbps, para un total de velocidad de transmisión de hasta 1,544 Mbps. Esto incluye
algo de carga adicional para la sincronización. En Europa, Australia, y otras partes del mundo, PRI
ISDN ofrece treinta canales B y un canal D para un total de velocidad de transmisión de hasta
2,048 Mbps, incluyendo la carga de sincronización. En América del Norte, PRI corresponde a una
conexión T1. La velocidad de PRI internacional corresponde a una conexión E1.
El canal D BRI no utiliza su potencial máximo, ya que tiene que controlar solamente dos canales B.
Algunos proveedores permiten que los canales D transmitan datos a una velocidad de transmisión
baja como las conexiones X.25 a 9,6 kbps. Para las WAN pequeñas, ISDN BRI puede ofrecer un
mecanismo de conexión ideal. BRI posee un tiempo de establecimiento de llamada que es menor a
un segundo y su canal B de 64 kbps ofrece mayor capacidad que un enlace de módem analógico.
Si se requiere una mayor capacidad, se puede activar un segundo canal B para brindar un total de
128 kbps. Aunque no es adecuado para el video, esto permitiría la transmisión de varias
conversaciones de voz simultáneas además del tráfico de datos.
Otra aplicación común de ISDN es la de ofrecer capacidad adicional según la necesidad en una
conexión de línea alquilada. La línea alquilada tiene el tamaño para transportar el tráfico usual
mientras que ISDN se agrega durante los períodos de demanda pico. ISDN también se utiliza
como respaldo en caso de que falle la línea alquilada. Las tarifas de ISDN se calculan según cada
canal B y son similares a las de las conexiones analógicas.
Las conexiones digitales ISDN ofrecen tres servicios: Interfaz de acceso básico (BRI), Interfaz de
acceso principal (PRI) e ISDN de banda ancha (BISDN). ISDN utiliza dos tipos distintos de canales
de comunicación. El canal "B" se utiliza para transportar la información (datos, voz o vídeo) y el
canal "D" se suele utilizar para control y señalización, pero puede emplearse para datos.
Con ISDN PRI, se pueden conectar varios canales B entre dos extremos. Esto permite que se
realicen conferencias de video y conexiones de datos de banda ancha sin latencia ni fluctuación de
fase. Las conexiones múltiples pueden resultar muy caras para cubrir grandes distancias.
LÍNEA ALQUILADA
Cuando se requieren conexiones dedicadas permanentes, se utilizan líneas alquiladas con
capacidades de hasta 2.5 Gbps Un enlace punto a punto ofrece rutas de comunicación WAN
preestablecidas desde las instalaciones del cliente a través de la red hasta un destino remoto.
Las líneas punto a punto se alquilan por lo general a una operadora de servicios de
telecomunicaciones y se denominan líneas alquiladas. Estos circuitos dedicados se cotizan, en general, según el ancho de banda necesario y la distancia entre los dos puntos conectados. Los enlaces punto a punto por lo general son más caros que los servicios compartidos como Frame Relay.
Cada conexión de línea alquilada requiere un puerto serial de router. También se necesita un
CSU/DSU y el circuito físico del proveedor de servicios.
Las líneas alquiladas se utilizan con mucha frecuencia en la construcción de las WAN y ofrecen
una capacidad dedicada permanente. Han sido la conexión tradicional de preferencia aunque
presentan varias desventajas.
Las líneas alquiladas ofrecen conexiones punto a punto entre las LAN de la compañía y conectan
sucursales individuales a una red conmutada por paquete. Varias conexiones se pueden utiplexar
en las líneas alquiladas, dando por resultado enlaces más cortos y menos necesidad de interfaces.
LÍNEA DE SUSCRIPTOR DIGITAL (DSL)
Es una tecnología "permanente” eso significa que no necesita marcar cada vez que desea conectarse a Internet; utiliza las líneas telefónicas de cobre existentes para ofrecer una comunicación digital de datos a alta velocidad entre los usuarios finales y las empresas de telefonía. DSL comparte el cable telefónico con las señales analógicas; es una tecnología de banda ancha que utiliza líneas telefónicas de par trenzado para transportar datos de alto ancho de banda para dar servicio a los suscriptores. El servicio DSL se considera de banda ancha, en contraste con el servicio de banda base típico de las LAN. Banda ancha se refiere a la técnica que utiliza varias frecuencias dentro del mismo medio físico para transmitir datos. El término xDSL se refiere a un número de formas similares, aunque en competencia, de tecnologías DSL:
• DSL Asimétrico (ADSL): brinda mayor ancho de banda de descarga o downstream al
usuario que el ancho de banda de carga
• DSL simétrico (SDSL): simétrico brinda la misma capacidad en ambas
direcciones.
• DSL de alta velocidad de bits (HDSL)
• ISDN (como) DSL (IDSL)
• DSL para consumidores (CDSL),también llamado DSL-lite o G.lite
La tecnología DSL permite que el proveedor de servicios ofrezca a los clientes servicios de red de
alta velocidad, utilizando las líneas de cobre de bucle local instaladas. La tecnología DSL permite
que la línea de bucle local se utilice para realizar conexiones telefónicas de voz normales y
conexiones permanentes para tener conectividad de red al instante. Las líneas del suscriptor DSL
múltiples se pueden multiplexar a un enlace de alta capacidad al usar el Multiplexor de acceso DSL
(DSLAM) en el sitio del proveedor. Los DSLAM incorporan la tecnología TDM para juntar muchas
líneas del suscriptor a un solo medio más pequeño, en general una conexión T3/DS3. Las
tecnologías DSL están utilizando técnicas de codificación y modulación complejas para lograr
velocidades de transmisión de datos de hasta 8.192 Mbps.
El canal de voz de un teléfono estándar cubre un rango de frecuencia de 330 Hz a 3.3 KHz. Un
rango de frecuencia, o ventana, de 4 KHz se considera como requisito para cualquier transmisión
de voz en un bucle local. Las tecnologías DSL cargan (upstream: corriente arriba) y descargan
(downstream: corriente abajo) datos a frecuencia superiores a esta ventana de 4 KHz . Esta
técnica es lo que permite que la transmisión de voz y datos tenga lugar de modo simultáneo en un
servicio DSL.
No todas las tecnologías DSL permiten el uso de un teléfono. SDSL se conoce como cobre seco
porque no tiene un tono de llamada y no ofrece servicio telefónico en la misma línea. Por eso se
necesita una línea separada para el servicio SDSL.
Los distintos tipos de DSL brindan diferentes anchos de banda, con capacidades que exceden
aquellas de línea alquilada T1 o E1. La velocidad de transferencia depende de la longitud real del
bucle local y del tipo y condición de su cableado. Para obtener un servicio satisfactorio, el bucle
debe ser menor a 5,5 kilómetros (3,5 millas). La disponibilidad de DSL está lejos de ser universal, y
hay una gran variedad de tipos, normas y normas emergentes. No es una opción popular entre los
departamentos de computación de las empresas para apoyar a las personas que trabajan en sus
hogares. Por lo general, el suscriptor no puede optar por conectarse a la red de la empresa
directamente, sino que primero tiene que conectarse a un proveedor de servicios de Internet (ISP).
Desde allí, se realiza una conexión IP a través de Internet hasta la empresa. Así se corren riesgos
de seguridad. Para tratar las cuestiones de seguridad, los servicios DSL ofrecen funciones para
utilizar conexiones la Red privada virtual (VPN) a un servidor VPN, que por lo general se encuentra
ubicado en la empresa.
Existen dos consideraciones importantes cuando se selecciona DSL. DSL tiene limitaciones de
Distancia y la otra consideración es que la información de voz y los datos transmitidos por DSL deben separarse en el sitio del cliente.
CABLE MÓDEM
Los cable módem mejorados permiten transmisiones de datos de alta velocidad de dos vías,
usando las mismas líneas coaxiales que transmiten la televisión por cable.
Los cable módem ofrecen una conexión permanente y una instalación simple. Una conexión de
cable permanente significa que los computadores conectados pueden estar sujetos a una ruptura
en la seguridad en cualquier momento y necesitan estar adecuadamente asegurados con firewalls.
Un cable módem puede ofrecer de 30 a 40 Mbps de datos en un canal de cable de 6 MHz
Con un cable módem, el suscriptor puede continuar recibiendo servicio de televisión por cable mientras recibe datos en su computador personal de forma simultánea. Esto se logra con la ayuda de un divisor de señal uno a dos. Los suscriptores de cable módem deben utilizar el ISP asociado con el proveedor de servicio.
X.25
La primera de estas redes conmutadas por paquetes se estandarizó como el grupo de protocolos X.25; ofrece una capacidad variable y compartida de baja velocidad de transmisión que puede ser
conmutada o permanente; es un protocolo de capa de red y los suscriptores disponen de una dirección en la red. Los
circuitos virtuales se establecen a través de la red con paquetes de petición de llamadas a la
dirección destino. Un número de canal identifica la SVC resultante. Los paquetes de datos
rotulados con el número del canal se envían a la dirección correspondiente. Varios canales puedenestar activos en una sola conexión.
X.25 puede resultar muy económica porque las tarifas se calculan con base en la cantidad de
datos enviados y no el tiempo de conexión ni la distancia. Los datos se pueden enviar a cualquier
velocidad igual o menor a la capacidad de conexión. Esto ofrece más flexibilidad. Las redes X.25
por lo general tienen poca capacidad, con un máximo de 48 kbps. Además, los paquetes de datos
están sujetos a las demoras típicas de las redes compartidas.
Las aplicaciones típicas de X.25 son los lectores de tarjeta de punto de venta. Estos lectores
utilizan X.25 en el modo de conexión telefónica para validar las transacciones en una computadora
central.
FRAME RELAY
Frame Relay difiere de X.25 en muchos aspectos. El más importante es que es un protocolo muchomás sencillo que funciona a nivel de la capa de enlace de datos y no en la capa de red.
Frame Relay no realiza ningún control de errores o flujo. El resultado de la administración simplificada de las tramas es una reducción en la latencia, y las medidas tomadas para evitar la
acumulación de tramas en los switches intermedios ayudan a reducir las fluctuaciones de fase.La mayoría de las conexiones de Frame Relay son PVC y no SVC. La conexión al extremo de la
red con frecuencia es una línea alquilada, pero algunos proveedores ofrecen conexiones
telefónicas utilizando líneas ISDN. El canal D ISDN se utiliza para configurar una SVC en uno o
más canales B. Las tarifas de Frame Relay se calculan con base en la capacidad del puerto de
conexión al extremo de la red. Otros factores son la capacidad acordada y la velocidad de
información suscripta (CIR) de los distintos PVC a través del puerto.
Frame Relay ofrece una conectividad permanente, compartida, de ancho de banda mediano, que
envía tanto tráfico de voz como de datos. Frame Relay es ideal para conectar las LAN de una
empresa. El router de la LAN necesita sólo una interfaz, aún cuando se estén usando varios VC.
La línea alquilada corta que va al extremo de la red Frame Relay permite que las conexiones sean
económicas entre LAN muy dispersas.
ATMATM tiene una velocidad de transmisión de datos superior a los 155 Mbps.
La tecnología ATM es capaz de transferir voz, video y datos a través de redes privadas y públicas.
Tiene una arquitectura basada en celdas más bien que una basada en tramas. Las celdas ATM
tienen siempre una longitud fija de 53 bytes. La celda ATM de 53 bytes contiene un encabezado
ATM de 5 bytes seguido de 48 bytes de carga ATM. Las celdas pequeñas de longitud fija son
adecuadas para la transmisión de tráfico de voz y video porque este tráfico no tolera demoras.
La celda ATM de 53 bytes es menos eficiente que las tramas y paquetes más grandes de Frame
Relay y X.25 Además, la celda ATM tiene un encabezado de por lo menos 5 bytes por cada 48bytes de datos.
ATM ofrece tanto los PVC como los SVC, aunque los PVC son más comunes en las WAN.
Como las otras tecnologías compartidas, ATM permite varios circuitos virtuales en una sola
conexión de línea alquilada al extremo de red.
JERARQUÍA DIGITAL SÍNCRONA (SDH)
La jerarquía digital síncrona (SDH) (Synchronous Digital Hierarchy) , se puede considerar como
la revolución de los sistemas de transmisión, como consecuencia de la utilización de la fibra óptica
como medio de transmisión, así como de la necesidad de sistemas más flexibles y que soporten
anchos de banda elevados.
Uno de los objetivos de esta jerarquía estaba en el proceso de adaptación del sistema PDH
(Plesiochronous Digital Hierarchy), ya que el nuevo sistema jerárquico se implantaría
paulatinamente y debía convivir con la jerarquía plesiócrona instalada. Ésta es la razón por la que
la ITU-T normalizó el proceso de transportar las antiguas tramas en la nueva. La trama básica de
SDH es el STM-1 (Synchronous Transport Module level 1), con una velocidad de 155 Mbps.
Cada trama va encapsulada en un tipo especial de estructura denominadocontenedor. Una vez
encapsulados se añaden cabeceras de control que identifican el contenido de la estructura (el
contenedor) y el conjunto, después de un proceso de multiplexación, se integra dentro de la
estructura STM-1. Los niveles superiores se forman a partir de multiplexar a nivel de Byte varias
estructuras STM-1, dando lugar a los niveles STM-4,STM-16 y STM-64.
ESTRUCTURA DE LA TRAMA STM-1
Las tramas contienen información de cada uno de los componentes de la red,trayecto, línea y
sección, además de la información de usuario. Los datos son encapsulados en contenedores
específicos para cada tipo de señal tributaria.
A estos contenedores se les añade una información adicional denominada "tara de trayecto" (Path
overhead), que consiste en una serie de bytes utilizados con fines de mantenimiento de red, y que
dan lugar a la formación de los denominados contenedores virtuales (VC). El resultado de la
multiplexación es una trama formada por 9 filas de 270 octetos cada una (270 columnas de 9
octetos). La transmisión se realiza bit a bit en el sentido de izquierda a derecha y de arriba abajo.
La trama se transmite a razón de 8000 veces por segundo (cada trama se transmite en 125 µs).
Por lo tanto, el régimen binario (Rb) para cada uno de los niveles es:
Estructura de trama STM-1 |
STM-1 = 8000*(270octetos*9filas*8bits) = 155 Mbps |
STM-4 = 4*8000*(270octetos*9filas*8bits) = 622 Mbps |
STM-16 = 16*8000*(270octetos*9filas*8bits) = 2.5 Gbps |
STM-64 = 64*8000*(270octetos*9filas*8bits) = 10 Gbps |
STM-256 = 256*8000*(270octetos*9filas*8 bits) = 40 Gbps |
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE SDH
VENTAJAS | DESVENTAJAS |
El proceso de multiplexación es mucho más directo. La utilización de punteros permite una localización sencilla y rápida de las señales tributarias de la información. | Algunas redes PDH actuales presentan ya cierta flexibilidad y no son compatibles con SDH. |
El procesamiento de la señal se lleva a cabo a nivel de STM-1. Las señales de velocidades superiores son síncronas entre sí y están en fase por ser generadas localmente por cada nodo de la red. | Necesidad de sincronismo entre los nodos de la red SDH, se requiere que todos los servicios trabajen bajo una misma referencia de temporización. |
Las tramas tributarias de las señales de línea pueden ser subdivididas para acomodar cargas plesiócronas, tráfico ATM o unidades de menor orden. Esto supone mezclar tráfico de distinto tipo dando lugar a redes flexibles. | |
Compatibilidad eléctrica y óptica entre los equipos de los distintos proveedores gracias a los estándares internacionales sobre interfaces eléctricos y ópticos. |
El principio de compatibilidad ha estado por encima de la optimización de ancho de banda.
El número de Bytes destinados a la cabecera de sección es demasiado grande, lo que lleva a perder eficiencia.
DEFINICIÓN DE LA COMUNICACIÓN POR LÍNEA DE ENERGÍA
La comunicación por línea de energía (PLC) constituye un método de comunicación que utiliza
los cables de distribución de energía (red eléctrica local) para enviar y recibir datos.
PLC también se denomina:
-Red de línea de energía (PLN).
- Comunicación por red eléctrica.
-Telecomunicaciones por línea de energía (PLN).
La PLC puede estar disponible en áreas donde otras conexiones de alta velocidad no lo están.
PLC es más rápida que un módem analógico y puede ser mucho menos costosa que otros tipos de
conexión de alta velocidad. Puede utilizar una PCL para conectar en redcomputadoras en su hogar, en lugar de instalar cableado de red o tecnologíainalámbrica.
Las conexiones PLC pueden utilizarse en cualquier lugar donde exista una toma de corriente. Puede controlar la iluminación y los artefactos eléctricos mediante PCL sin necesidad de instalar un cableado de control.
SATÉLITE
Es un método alternativo para los clientes que no pueden obtenerconexiones por cable o DSL. Una conexión por satélite no precisa una línea telefónica ni un cable,
pero emplea una antena parabólica para la comunicación bidireccional.
Por lo general, las velocidades de descarga son de hasta 500 Kbps; las cargas se realizan a
aproximadamente 56 Kbps. Se requiere tiempo para que la señal de la antena parabólica se
transmita a su proveedor de servicios de Internet (ISP) a través del satélite que gira alrededor de la
Tierra.
Las personas que viven en zonas rurales usan con frecuencia la banda ancha por satélite porque
necesitan una conexión más veloz que la conexión de acceso telefónico y no disponen de otro tipo
de conexión de banda ancha.
DEFINICIÓN DE VOIP
Es un método para transferir las llamadas telefónicas mediante redes de datos
e Internet. VoIP convierte las señales analógicas de nuestras voces en información digital que se
transporta en paquetes IP. VoIP también puede utilizar una red IP existente para ofrecer acceso a
la red telefónica pública conmutada (PSTN).
Cuando utiliza VoIP, usted depende de una conexión a Internet. Esto puede ser una desventaja si
se produce una interrupción en el servicio de conexión a Internet. Cuando se produce una
interrupción en el servicio, el usuario no puede realizar llamadas telefónicas.
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