martes, 17 de junio de 2008

EQUIPOS DE INTERCONEXION




1.- CONCENTRADOR


para 4 puertos ethernet
Un concentrador es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una
red. También conocido con el nombre de hub.
Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar una señal de choque a todos los
puertos si detecta una colisión. Son la base para las redes de topología tipo estrella. Como alternativa existen los sistemas en los que los ordenadores están conectados en serie, es decir, a una línea que une varios o todos los ordenadores entre sí, antes de llegar al ordenador central. Llamado también repetidor multipuerto, existen 3 clases.
· Pasivo: No necesita energía eléctrica.
· Activo: Necesita alimentación.
· Inteligente: También llamados smart hubs son hubs activos que incluyen microprocesador.
Dentro del modelo
OSI el concentrador opera a nivel de la capa física, al igual que los repetidores, y puede ser implementado utilizando únicamente tecnología analógica. Simplemente une conexiones y no altera las tramas que le llegan.
Visto lo anterior podemos sacar las siguientes conclusiones:
1. El concentrador envía información a ordenadores que no están interesados. A este nivel sólo hay un destinatario de la información, pero para asegurarse de que la recibe el concentrador envía la información a todos los ordenadores que están conectados a él, así seguro que acierta.
2. Este tráfico añadido genera más probabilidades de colisión. Una colisión se produce cuando un ordenador quiere enviar información y emite de forma simultánea con otro ordenador que hace lo mismo. Al chocar los dos mensajes se pierden y es necesario retransmitir. Además, a medida que añadimos ordenadores a la red también aumentan las probabilidades de colisión.
3. Un concentrador funciona a la velocidad del dispositivo más lento de la red. Si observamos cómo funciona vemos que el concentrador no tiene capacidad de almacenar nada. Por lo tanto si un ordenador que emite a 100 megabit/segundo le trasmitiera a otro de 10 megabit/segundo algo se perdería del mensaje. En el caso del
ADSL los routers suelen funcionar a 10 megabit/segundo, si lo conectamos a nuestra red casera, toda la red funcionará a 10 megabit/segundo, aunque nuestras tarjetas sean 10/100 megabit/segundo.
4. Un concentrador es un dispositivo simple, esto influye en dos características. El precio es barato. Un concentrador casi no añade ningún retardo a los mensajes.
Los concentradores fueron muy populares hasta que se abarataron los
switch que tienen una función similar pero proporcionan más seguridad contra programas como los sniffer. La disponibilidad de switches ethernet de bajo precio ha dejado obsoletos, pero aún se pueden encontrar en instalaciones antiguas y en aplicaciones especializadas.

2. SWITCH
Un switch (en castellano "conmutador") es un dispositivo electrónico de interconexión de
redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI (Open Systems Interconnection). Un conmutador interconecta dos o más segmentos de red, funcionando de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro, de acuerdo con la dirección MAC de destino de los datagramas en la red.
Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las
LANs (Local Area Network- Red de Área Local).
2.1 Interconexión de conmutadores y puentes
Los puentes (bridges) y conmutadores (switches) pueden ser conectados unos a los otros, pero existe una regla que dice que sólo puede existir un único camino entre dos puntos de la red. En caso de que no se siga esta regla, se forma un bucle en la red, que produce la transmisión infinita de
datagramas de una red a otra.
Sin embargo, esos dispositivos utilizan el
algoritmo de spanning tree para evitar bucles, haciendo la transmisión de datos de forma segura.
2.2 Introducción al funcionamiento de los conmutadores

Conexiones en un switch Ethernet
Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de nivel 2 (direcciones
MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus puertos. Por ejemplo, un equipo conectado directamente a un puerto de un conmutador provoca que el conmutador almacene su dirección MAC. Esto permite que, a diferencia de los concentradores o hubs, la información dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto origen al puerto de destino. En el caso de conectar dos conmutadores o un conmutador y un concentrador, cada conmutador aprenderá las direcciones MAC de los dispositivos accesibles por sus puertos, por tanto en el puerto de interconexión se almacenan las MAC de los dispositivos del otro conmutador.
2.3 Bucles de red e inundaciones de tráfico
Como anteriormente se comentaba, uno de los puntos críticos de estos equipos son los bucles (ciclos) que consisten en habilitar dos caminos diferentes para llegar de un equipo a otro a través de un conjunto de conmutadores. Los bucles se producen porque los conmutadores que detectan que un dispositivo es accesible a través de dos puertos emiten la trama por ambos. Al llegar esta trama al conmutador siguiente, este vuelve a enviar la trama por los puertos que permiten alcanzar el equipo. Este proceso provoca que cada trama se multiplique de forma exponencial, llegando a producir las denominadas inundaciones de la red, provocando en consecuencia el fallo o caída de las comunicaciones.
2.4 Conmutadores de nivel 3
Aunque los conmutadores o switches son los elementos que fundamentalmente se encargan de encaminar las tramas de nivel 2 entre los diferentes puertos, existen los denominados conmutadores de nivel 3 o superior, que permiten crear en un mismo dispositivo múltiples redes de nivel 3 (ver
VLANs) y encaminar los paquetes (de nivel 3) entre las redes, realizando por tanto las funciones de encaminamiento o routing (ver router).


3. HUB VS. SWITCH INTRODUCCIÓN
Hace ya algún tiempo tratamos el tema de las
redes en dos artículos, el primero de ellos es un repaso a todo lo relacionado con las redes domésticas a nivel físico y el segundo está enfocado más a la configuración. Un poco más adelante encontramos otro artículo de redes pero esta vez centrado en el tema del ADSL, está dividido en dos partes una teórica y otra práctica, donde se comentan algunos conceptos que es conveniente que os repaséis antes de empezar con este.
Este artículo en concreto se quiere complementar un punto negro que no se trata en ninguno de los artículos anteriores y que ha surgido muchas veces en nuestro
foro, se trata de las diferencias entre un “hub” y un “switch”.
Antes de empezar con el tema hay que puntualizar un aspecto relativo a los “switch” y HUBs. Las redes se dividen en capas, normalmente siguen la torre ISO de la OSI que comprende:
1Físico
Este nivel define la forma de los cables, su tamaño, voltajes en los que operan, etc...
2Enlace de datos
Aquí encontramos el estándar
Ethernet, define el formato de las tramas, sus cabeceras, etc. A este nivel hablamos de direcciones MAC (Media Access Control) que son las que identifican a las tarjetas de red de forma única.
3Red
En esta capa encontramos el protocolo IP. Esta capa es la encargada del enrutamiento y de dirigir los paquetes IP de una
red a otra. Normalmente los “routers” se encuentran en esta capa. El protocolo ARP (Address Resolution Protocol) es el que utiliza para mapear direcciones IP a direcciones MAC.
4Transporte
En esta capa encontramos 2 protocolos, el TCP (Transmission Control Protocol) y el UDP (User Datagram Protocol). Se encargan de dividir la información que envía el usuario en paquetes de tamaño aceptable por la capa inferior. La diferencia entre ambos es sencilla, el TCP esta orientado a conexión, es decir la conexión se establece y se libera, mientras dura una conexión hay un control de lo que se envía y por lo tanto se puede garantizar que los paquetes llegan y están ordenados. El UDP no hace nada de lo anterior, los paquetes se envían y punto, el protocolo se despreocupa si llegan en buen estado etc. El UDP se usa para enviar datos pequeños, rápidamente, mientras que el TCP añade una sobrecarga al tener que controlar los aspectos de la conexión pero “garantiza” la transmisión libre de errores.
5Sesión
El protocolo de sesión define el formato de los datos que se envían mediante los protocolos de nivel inferior.
6Presentación
External Data Representation (XDR), se trata de ordenar los datos de una forma estándar ya que por ejemplo los Macintosh no usan el mismo formato de datos que los PCs. Este estándar define pues una forma común para todos de tal forma que dos
ordenadores de distinto tipo se entiendan.
7Aplicación
Da servicio a los usuarios finales, Mail, FTP, Telnet, DNS, NIS, NFS son distintas aplicaciones que encontramos en esta capa.

Esta división en capas a veces se simplifica como es el caso del TCP/IP (todo en uno), el ATM y otros que utilizan sus propias derivaciones de esta torre. Ahora que hemos descrito cada capa es necesario ubicar los distintos elementos. Los routers suelen trabajar en la capa de red, es decir, filtran direcciones IP, controlan los puertos y otras cosas, naturalmente se encargan del enrutamiento de los paquetes entre redes. Los “switchs” (conmutadores) domésticos se sitúan en la capa 2, es decir en la capa de “Enlace de datos”. En esta capa todo se realiza a base de tramas (mayoritariamente Ethernet) y direcciones MAC. Finalmente los HUBs están situados en la capa 1, es decir la capa física ya que actúan como repetidores.


4. MÓDEM
Un módem es un equipo que sirve para
modular y demodular (en amplitud, frecuencia, fase u otro sistema) una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora. Se han usado modems desde los años 60 o antes del siglo XX, principalmente debido a que la transmisión directa de las señales electrónicas inteligibles, a largas distancias, no es eficiente. Por ejemplo, para transmitir señales de audio por radiofrecuencia haría necesarias antenas de gran tamaño (del orden de cientos de metros) para su correcta recepción.
4.1 Cómo funciona
El modulador emite una señal denominada
portadora. Generalmente, se trata de una simple señal eléctrica sinusoidal de mucho mayor frecuencia con que la señal moduladora. La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un módem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la portadora (que es la acción de modular), de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:
·
Amplitud, dando lugar a una modulación de amplitud (AM/ASK).
También es posible una combinación de modulaciones o modulaciones más complejas como la
Modulación de amplitud en cuadratura.
·
Frecuencia, dando lugar a una modulación de frecuencia (FM/FSK).

·
Fase, dando lugar a una modulación de fase (PM/PSK).

4.2 Tipos de módems
Los módems han adquirido gran popularidad entre la gente de bajos conocimientos técnicos gracias a su uso en la PC, sin embargo los módems son usados en un sinfín de aplicaciones, como las comunicaciones telefónicas, radiofónicas y de televisión.
Se pueden clasificar de diferentes maneras, siendo una de ellas la clasificación por el tipo de moduladora empleada, teniendo así los módems digitales, en los cuales la moduladora es una señal digital y los modems analógicos, en donde la moduladora es una señal analógica.
4.3 Módems para PC
La distinción principal que se suele hacer es entre módems internos y módems externos, aunque, recientemente, han aparecido unos módems llamados "
módems software", más conocidos como "winmódems" o "linuxmódems", que han complicado un poco el panorama, también existen los módems para XDSL, RDSI, etc. y los que se usan para conectarse a través de cable coaxial de 75 Ohms (cable módems).
· Internos: consisten en una
tarjeta de expansión sobre la cual están dispuestos los diferentes componentes que forman el módem. Existen para diversos tipos de conector:
o
Bus ISA: debido a las bajas velocidades que se manejan en estos aparatos, durante muchos años se utilizó en exclusiva este conector, hoy en día en desuso.
o
PCI: el formato más común en la actualidad.
o
AMR: sólo en algunas placas muy modernas; baratos pero poco recomendables por su bajo rendimiento.
La principal ventaja de estos módems reside en su mayor integración con el ordenador, ya que no ocupan espacio sobre la mesa y reciben energía eléctrica directamente del propio ordenador. Además, suelen ser algo más baratos debido a que carecen de carcasa y transformador, especialmente si son PCI (en este caso, son casi todos del tipo "módem software"). Por el contrario, son algo más complejos de instalar y la información sobre su estado sólo puede obtenerse por software.
· Externos: similares a los anteriores, pero externos al ordenador o
PDA. La ventaja de estos módems reside en su fácil transportabilidad entre ordenadores diferentes (algunos de ellos más fácilmente transportables y pequeños que otros), además de que podemos saber el estado del módem (marcando, con/sin línea, transmitiendo...) mediante los leds de estado que incorporan. Por el contrario, y obviamente, ocupan más espacio que los internos. Tipos de [conexión]:
o La conexión de los módems telefónicos con el ordenador se realiza generalmente mediante uno de los puertos serie tradicionales o
COM, por lo que se usa la UART del ordenador, que deberá ser capaz de proporcionar la suficiente velocidad de comunicación. La UART debe ser de 16550 o superior para que el rendimiento de un módem de 28.800 bps o más sea el adecuado. Estos módems necesitan un enchufe para su transformador.
o Módems
PC Card: son módems en forma de tarjeta, que se utilizaban en portátiles, antes de la llegada del USB, que puede ser utilizado tanto en los ordenadores de sobremesa como en los portátiles. Su tamaño es similar al de una tarjeta de crédito algo más gruesa, pero sus capacidades pueden ser igual o más avanzadas que en los modelos normales.
o Existen modelos para puerto
USB, de conexión y configuración aún más sencillas, que no necesitan toma de corriente. Hay modelos tanto para conexión mediante telefonía fija, como para telefonía móvil.
·
Módems software, HSP o Winmódems: son módems generalmente internos, en los cuales se han eliminado varias piezas electrónicas (por ejemplo, chips especializados), de manera que el microprocesador del ordenador debe suplir su función mediante un programa. Lo normal es que utilicen como conexión una ranura PCI (o una AMR), aunque no todos los módems PCI son de este tipo. El uso de la CPU entorpece el funcionamiento del resto de aplicaciones del usuario. Además, la necesidad de disponer del programa puede imposibilitar su uso con sistemas operativos no soportados por el fabricante, de manera que, por ejemplo, si el fabricante desaparece, el módem quedaría eventualmente inutilizado ante una futura actualización del sistema. A pesar de su bajo coste, resultan poco o nada recomendables.
· Módems completos: los módems clásicos no
HSP, bien sean internos o externos. En ellos, el rendimiento depende casi exclusivamente de la velocidad del módem y de la UART del ordenador, no del microprocesador.
4.4 Módems telefónicos
Su uso más común y conocido es en transmisiones de datos por vía
telefónica.
Los
ordenadores procesan datos de forma digital; sin embargo, las líneas telefónicas de la red básica sólo transmiten señales analógicas.
Los métodos de modulación y otras características de los módems telefónicos están estandarizados por el
UIT-T (el antiguo CCITT) en la serie de Recomendaciones "V". Estas Recomendaciones también determinan la velocidad de transmisión. Destacan:
· V.32. Transmisión a 9.600
bps.
· V.32 bis. Transmisión a 14.400 bps.
· V.34. Transmisión a 33.600 bps. Uso de técnicas de compresión de datos.
· V.90. Transmisión a 56'6 kbps de descarga y hasta 33.600 bps de subida.
· V.92. Mejora sobre V.90 con compresión de datos y llamada en espera. La velocidad de subida se incrementa, pero sigue sin igualar a la de descarga.
Existen, además, módems
DSL (Digital Subscriber Line), que utilizan un espectro de frecuencias situado por encima de la banda vocal (300 - 3.400 Hz) en líneas telefónicas o por encima de los 80 KHz ocupados en las líneas RDSI, y permiten alcanzar velocidades mucho mayores que un módem telefónico convencional. También poseen otras cualidades, como es la posibilidad de establecer una comunicación telefónica por voz al mismo tiempo que se envían y reciben datos.
4.4.1 Tipos de modulación
Dependiendo de si el módem es digital o analógico se usa una modulación de la misma naturaleza. Para una modulación digital se tienen, por ejemplo, los siguientes tipos de modulación:
· ASK, (Amplitude Shift Keying, Modulación en Amplitud): la amplitud de la portadora se modula a niveles correspondientes a los dígitos binarios de entrada 1 ó 0.
· FSK, (Frecuency Shift Keying, Modulación por Desplazamiento de Frecuencia): la frecuencia portadora se modula sumándole o restándole una frecuencia de desplazamiento que representa los dígitos binarios 1 ó 0. Es el tipo de modulación común en modems de baja velocidad en la que los dos estados de la señal binaria se transmiten como dos frecuencias distintas.
· PSK, (Phase Shift Keying, Modulación de Fase): tipo de modulación donde la portadora transmitida se desplaza cierto número de grados en respuesta a la configuración de los datos. Los módems bifásicos por ejemplo, emplean desplazamientos de 180º para representar el dígito binario 0.
Pero en el canal telefónico también existen perturbaciones que el módem debe enfrentar para poder transmitir la información. Estos trastornos se pueden enumerar en: distorsiones, deformaciones y ecos. Ruidos aleatorios e impulsivos. Y por último las interferencias.
Para una modulación analógica se tienen, por ejemplo, los siguientes tipos de modulación:
· AM Amplitud Modulada: la amplitud de la portadora se varía por medio de la amplitud de la moduladora.
· FM Frecuencia Modulada: la frecuencia de la portadora se varía por medio de la amplitud de la moduladora.
· PM Phase Modulation. Modulación de fase: en este caso el parámetro que se varía de la portadora es la fase de la señal, matemáticamente es casi idéntica a la modulación en frecuencia. Igualmente que en AM y FM, es la amplitud de la moduladora lo que se emplea para afectar a la portadora.
4.4.2 Órdenes AT
Órdenes de comunicación
· ATA: con esta orden el módem queda en espera de una llamada telefónica, comportándose como un receptor (autoanswer).
Cada módem utiliza una serie de órdenes "AT" comunes y otras específicas. Por ello, se deberá hacer uso de los manuales que acompañan al módem para configurarlo adecuadamente.
4.4.3 Registros
Los registros o registros S son porciones de memoria donde se pueden guardar permanentemente parámetros que definen el perfil del módem (profiles). Además de las órdenes "AT", se dispone de esta serie de registros que permiten al usuario la modificación de otras características de su funcionamiento. Al igual que ocurre con las órdenes "AT", existen registros comunes y otros específicos del módem. Se enumeraran los más comunes.
Registro 0: número de llamadas que el módem espera antes de responder (autoanswer). Si su valor es 0, el módem nunca responderá a las llamadas.
Registro 1: contabilizador de llamadas realizadas / recibidas.
Registro 2: código del carácter que se utiliza para activar la secuencia de escape. Suele ser un +.
Registro 3: código del carácter de fin de línea. Suele ser un 13 (enter).
Registro 4: código de carácter de avance de línea, (line feed).
Registro 5: código de carácter de borrado con retroceso (backspace).
Registro 6: tiempo de espera antes de empezar a marcar (
s).
Registro 7: tiempo de espera para recibir portadora (s).
Registro 8: tiempo asignado a la pausa del Hayes (la coma, en s).
Registro 9: tiempo de respuesta a la detección de portadora, para activar la DCD (en décimas de segundo).
Registro 10: tiempo máximo de pérdida de portadora para cortar la línea. Aumentando su valor permite al remoto cortar temporalmente la conexión sin que el módem local inicie la secuencia de desconexión. Si es 255, se asume que siempre hay portadora. Este tiempo debe ser mayor que el del registro 9 (en décimas de segundo).
Registro 12: determina el guard time; éste es el tiempo mínimo que precede y sigue a un código de escape (+++), sin que se hayan transmitido o recibido datos. Si es 0, no hay límite de tiempo (S12 x 20 ms).
Registro 18: contiene la duración de los tests.
Registro 25: tiempo para que el módem considere que la señal de DTR ha cambiado.
Registro 26: tiempo de respuesta de la señal CTS ante RTS.
4.4.4 Perfiles de funcionamiento
Existen 3 tipos de perfil para funcionamiento de los módems:
1. El de fábrica, (por defecto).
2. El activo.
3. El del usuario.
Estos perfiles están guardados en su memoria
RAM no volátil y el perfil de fabrica está guardado en ROM.
Hay dos opciones o lugares de memoria donde se pueden grabar los perfiles
1. AT&Y0, (al encender se carga el perfil = 0)
2. AT&Y1, (al encender se carga el perfil = 1)
Estas órdenes se envían antes de apagar el módem para que los cargue en su próximo encendido.
Cuando se escriben las órdenes "AT", dependiendo del tamaño del buffer del módem, se pueden ir concatenando sin necesidad de escribir para cada uno de ellos el prefijo "AT". De esta forma, por ejemplo cuando en un programa se pide una secuencia de inicialización del módem, se puede incluir conjuntamente en una sola línea todos las órdenes necesarias para configurar el módem.
A continuación se describen los procesos que se llevan a cabo para establecer una comunicación a través del módem:
4.4.5 Pasos para establecer una comunicación.
1) Detección del tono de línea. El módem dispone de un detector del tono de línea. Este se activa si dicho tono permanece por más de un segundo. De no ser así, sea por que ha pasado un segundo sin detectar nada o no se ha mantenido activado ese tiempo el tono, envía al ordenador el mensaje "NO DIALTONE".
2) Marcación del número. Si no se indica el modo de llamada, primero se intenta llamar con tonos y si el detector de tonos sigue activo, se pasa a llamar con pulsos. En el periodo de tiempo entre cada dígito del número telefónico, el IDP (Interdigit pulse), se continua atendiendo al detector de tono. Si en algún IDP el detector se activa, la llamada se termina y se retorna un mensaje de BUSY. Una vez terminada la marcación, se vuelve a atender al detector de tono para comprobar si hay conexión. En este caso pueden suceder varias cosas:
· Rings de espera. Se detectan y contabilizan los rings que se reciban, y se comparan con el registro S1 del módem. Si se excede del valor allí contenido se retorna al mensaje "NO ANSWER".
· Si hay respuesta se activa un detector de voz/señal, la detección de la respuesta del otro módem se realiza a través del filtro de banda alta (al menos debe estar activo 2 segundos).
· Si el detector de tono fluctúa en un período de 2 segundos se retorna el mensaje "VOICE". El mensaje "NO ANSWER" puede obtenerse si se produce un intervalo de silencio después de la llamada.
3) Establecer el enlace. Implica una secuencia de procesos que dependen si se está llamando o si se recibe la llamada.
Si se está llamando será:
· Fijar la recepción de datos a 1.
· Seleccionar el modo de baja velocidad.
· Activar 0'6 segundos el tono de llamada y esperar señal de línea.
· Desactivar señal de tono
· Seleccionar modo de alta velocidad.
· Esperar a recibir unos, después transmitir unos y activar la transmisión
· Analizar los datos recibidos para comprobar que hay conexión. Si ésta no se consigue en el tiempo límite fijado en el registro S7, se da el mensaje "NO CARRIER"; en caso contrario, se dejan de enviar unos, se activa la señal de conexión, se desbloquea la recepción de datos y se da el mensaje "CARRIER".
Si se está recibiendo será:
· Selección del modo respuesta.
· Desactivar el scrambler.
· Seleccionar el modo de baja velocidad y activar el tono de respuesta (p. ej. 2.400 Hz durante 3'3 s).
· Desactivar el transmisor.
· Esperar portadora, si no se recibe activar el transmisor, el modo de alta velocidad y el tono a 1.800 Hz.
· Esperar el tiempo indicado en S7, si no hay conexión envía el mensaje "NO CARRIER", si la hay, indica "CONNECT", se activa el transmisor, el detector de portadora y la señal de conexión.
En resumen los pasos para establecimiento de una conexión son:
1. La terminal levanta la línea DTR.
2. Se envía desde la terminal la orden ATDT 5551234 ("AT" -> atención, D -> marcar, T -> por tonos, 5551234 -> número a llamar.)
3. El módem levanta la línea y marca el número.
4. El módem realiza el hand shaking con el módem remoto.
5. El programa de comunicación espera el código de resultado.
6. Código de resultado "CONNECT".
4.5 Test en módems Hayes
Los tests permiten verificar el módem local, la terminal local, el módem remoto y la línea de comunicaciones. Con el registro del módem S18 se indica el tiempo de duración de los tests. Si su contenido es 0, no hay límite de tiempo y es el usuario el que debe finalizar las pruebas con la orden AT&T0. El módem al encenderse realiza una serie de exámenes internos. En caso de surgir algún error, se le indicará al DTE oportunamente.
Los tests que pueden realizarse son:
· Local analog loopback (bucle local analógico): se ejecuta con &T1. Comprueba la conexión entre el módem y el terminal local. Tras introducir AT&T1, pasados unos segundos, se entra en modo on line. Para realizar el test debe estar activado el eco local. La ejecución correcta del test implica que todo carácter digitado por el usuario aparecerá duplicado. Para terminar el test, se pulsa la secuencia de escape y después AT&T0. Si el test se inicia estando ya conectado a un servicio, esta conexión se corta.
· Local Digital Loopback (bucle local digital): se ejecuta con &T3. Solo puede realizarse durante una conexión con un módem remoto. Comprueba la conexión entre el módem local y el remoto, y el circuito de línea. Envía al módem remoto las cadenas que reciba de él.
· Remote Digital Loopback (bucle digital remoto): se ejecuta con &T6. Comprueba el terminal local, el módem local, el módem remoto y el circuito de línea. Debe realizarse durante una conexión, y el módem remoto debe aceptar la petición del test. Para finalizarlo se pasa a modo de órdenes con la secuencia de escape y se teclea AT&T0. El terminal local compara la cadena recibida con la transmitida por él previamente. Las cadenas son proporcionadas por el usuario.
· Remote Digital Loopback with Selftest (bucle digital remoto con autotest): se ejecuta con &T7. Comprueba el módem local, el remoto, y el circuito de línea. Debe realizarse durante una conexión y para finalizarlo hay que indicar la secuencia de escape y AT&T0. Se genera un patrón binario, según la recomendación V.54 del CCITT, para comprobar la conexión. Al finalizar el test se indica el número de errores aparecidos, (de 000 a 255).
· Local Analog Loopback with Selftest (bucle analógico local con autotest): se ejecuta con &T8. Comprueba el módem local. Tras iniciarse el test, pasados unos segundos, se retorna al modo de órdenes. Se finaliza con &T0 o si se alcanza el tiempo límite definido en S18. El test comprueba los circuitos de transmisión y recepción del módem. Se utiliza un patrón binario, según la recomendación CCITT V.54. Si está conectado con algún servicio, la conexión se corta. Al finalizar el test se retorna el número de errores, (000 a 255).
4.6 Protocolos de comprobación de errores
El control de errores: son varias técnicas mediante las cuales se chequea la fiabilidad de los bloques de datos o de los caracteres.
·
Paridad: función donde el transmisor añade otro bit a los que codifican un símbolo. Es paridad par, cuando el símbolo tenga un número par de bits y es impar en caso contrario. El receptor recalcula el número de par de bits con valor uno, y si el valor recalculado coincide con el bit de paridad enviado, acepta el paquete. De esta forma se detectan errores de un solo bit en los símbolos transmitidos, pero no errores múltiples.
·
CRC: (Cyclic Redundancy Check, prueba de redundancia cíclica). Esta técnica de detección de error consiste en un algoritmo cíclico en el cual cada bloque o trama de datos es chequeada por el módem que envía y por el que recibe. El módem que está enviando inserta el resultado de su cálculo en cada bloque en forma de código CRC. Por su parte, el módem que está recibiendo compara el resultado con el código CRC recibido y responde con un reconocimiento positivo o negativo dependiendo del resultado.
· MNP: (Microcom Networking Protocol, protocolo de red Microcom). Es un control de error desarrollado por Microcom, Inc. Este protocolo asegura transmisiones libres de error por medio de una detección de error, (CRC) y retransmisión de tramas equivocadas.
4.7 Protocolos de transferencia de archivos
· Xmodem: es el protocolo más popular, pero lentamente está siendo reemplazado por protocolos más fiables y más rápidos. Xmodem envía archivos en bloques de 128 caracteres al mismo tiempo. Cuando el computador que está recibiendo comprueba que el bloque ha llegado intacto, lo señala así y espera el bloque siguiente. El chequeo de error es un checksum o un chequeo más sofisticado de redundancia cíclica. Algunas comunicaciones por software soportan ambas y podrían automáticamente usar la más indicada para un momento dado. Durante una descarga, el software tiende a usar el CRC, pero se cambiará a checksum si se detecta que el host no soporta el CRC. El protocolo de Xmodem también necesita tener declarado en su configuración: no paridad, ocho bits de datos y un bit de parada.
· Xmodem-1k: es una pequeña variante del anteriormente mencionado, que usa bloques que posen un kilobyte (1.024 bytes) de tamaño. Este protocolo es todavía mal llamado ‘Ymodem’ por algunos programas, pero la gente gradualmente se inclina a llamarlo correctamente.
· Xmodem-1k-g: es una variante del anterior para canales libres de error tales como corrección de errores por hardware o líneas de cable null-modem entre dos computadoras. Logra mayor velocidad enviando bloques uno tras otro sin tener que esperar el reconocimiento desde el receptor. Sin embargo, no puede retransmitir los bloques en caso de errores. En caso de que un error sea detectado en el receptor, la transferencia será abortada. Al igual que el anterior, muchas veces es mal llamado ‘Ymodem-g’.
· Zmodem: este avanzado protocolo es muy rápido al igual que garantiza una buena fiabilidad y ofrece varias características. Zmodem usa paquetes de 1 kb en una línea limpia, pero puede reducir el tamaño del paquete según si la calidad de la línea va deteriorándose. Una vez que la calidad de la línea es recuperada el tamaño del paquete se incrementa nuevamente. Zmodem puede transferir un grupo de archivos en un lote (batch) y guardar exactamente el tamaño y la fecha de los archivos. También puede detectar y recuperar rápidamente errores, y puede resumir e interrumpir transferencias en un período de tiempo más tarde. Igualmente es muy bueno para enlaces satelitales y redes de paquetes conmutadas.
· ASCII: en una transferencia ASCII, es como que si el que envía estuviera actualmente digitando los caracteres y el receptor grabándolos ahora. No se utiliza ninguna forma de detección de error. Usualmente, solo los archivos ASCII pueden ser enviados de esta forma, es decir, como archivos binarios que contienen caracteres.
· Ymodem: este protocolo es una variante del Xmodem, el cual permite que múltiples archivos sean enviados en una transferencia. A lo largo de ella, se guarda el nombre correcto, tamaño, y fecha del archivo. Puede usar 128 o (más comúnmente), 1.024 bytes para los bloques.
· Ymodem-g: este protocolo es una variante del anterior, el cual alcanza una taza de transferencia muy alta, enviando bloques uno tras otro sin esperar por un reconocimiento. Esto, sin embargo, significa que si un error es detectado por el receptor, la transferencia será abortada.
· Telink: este protocolo es principalmente encontrado en Fido Bulletin Board Systems. Es básicamente el protocolo Xmodem usando CRC para chequear y un bloque extra enviado como cabecera del archivo diciendo su nombre, tamaño y fecha. Por su parte, también permite que más de un archivo sea enviado al mismo tiempo (Fido es una BBS muy popular, que es usada en todo el mundo).
· Kermit: este protocolo fue desarrollado para hacer más fácil que los diferentes tipos de computadoras intercambiasen archivos entre ellas. Casi ninguna computadora que usa Kermit puede ser configurada para enviar archivos a otra computadora que también use Kermit. Kermit usa pequeños paquetes (usualmente de 94 bytes) y aunque es fiable, es lento porque la relación del protocolo de datos para usarlos es más alta que en muchos otros protocolos.

5. Router
En español, enrutador o encaminador. Dispositivo de hardware para interconexión de
redes de las computadoras que opera en la capa tres (nivel de red)


En el ejemplo del diagrama, se muestran 3 redes IP interconectadas por 2 routers. La computadora con el IP 222.22.22.1 envía 2 paquetes, uno para la computadora 123.45.67.9 y otro para 111.11.11.1 A través de sus tablas de enrutamiento configurados previamente, los routers pasan los paquetes para la red o router con el rango de direcciones que corresponde al destino del paquete. Nota: el contenido de las tablas de rutas está simplificado por motivos didácticos. En realidad se utilizan máscaras de red para definir las subredes interconectadas.
Los broadcast, o difusiones, se producen cuando una fuente envía datos a todos los dipositivos de una red. En el caso del
protocolo IP, una dirección de broadcast es una dirección compuesta exclusivamente por números unos (1) en el campo del host (para la dirección ip en formato binario de modo que para una máscara de red 255.255.255.0 la dirección de broadcast para la dirección 192.168.0.1 seria la 192.168.0.255 o sea xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.11111111).
Los
protocolos de enrutamiento son aquellos protocolos que utilizan los routers o encaminadores para comunicarse entre sí y compartir información que les permita tomar la decisión de cual es la ruta más adecuada en cada momento para enviar un paquete. Los protocolos más usados son RIP (v1 y v2), OSPF (v1, v2 y v3), IGRP, EIGRP y BGP (v4), que se encargan de gestionar las rutas de una forma dinámica, aunque no es estrictamente necesario que un router haga uso de estos protocolos, pudiéndosele indicar de forma estática las rutas (caminos a seguir) para las distintas subredes que estén conectadas al dispositivo.
Comúnmente ß los routers se implementan también como puertas de acceso a Internet (por ejemplo un
router ADSL), usándose normalmente en casas y oficinas pequeñas. Es correcto utilizar el término router en este caso, ya que estos dispositivos unen dos redes (una red de área local con Internet).

Enrutador
Existe la posibilidad de no utilizar equipos dedicados, opción que puede ser la más adecuada para redes locales o redes con un tráfico limitado, y usar software que implemente los protocolos de red antes mencionados. Para dar funcionalidad de router a un
PC u otros ordenadores embebidos con sistemas operativos unix-like como pueden ser GNU/Linux o BSD, es suficiente con añadirle al menos dos interfaces de red y activar el soporte de enrutamiento en el kernel. Si se desea propocionarle la funcionalidad de un router completo, y que soporte diversos protocolos de red, se pueden utilizar paquetes como:
·
Quagga [1]
·
Vyatta [2]
·
Zebra [3]
·
ZebOs
Otra forma de adquirir un router es ya contactando con fabricantes que se dedican a desarrollar su propio
software no libre y con su hardware especialmente hecho para tal fin, este es el caso de fabricantes como:
·
Cisco Systems
·
Juniper Networks
5.1 Routers inalámbricos
A pesar de que tradicionalmente los routers solían tratar con redes fijas (Ethernet, ADSL, RDSI...), en los últimos tiempos han comenzado a aparecer routers que permiten realizar una interfaz entre redes fijas y móviles (
Wi-Fi, GPRS, Edge, UMTS, WiMAX)....La diferencia existente entre estor routers viene dada por la potencia que alcanzan, habiendo varias especificaciones existentes de hay la denominacion como clase a/b/g/ y n.
ü Wi-Fi



Wi-Fi (o Wi-fi, WiFi, Wifi, wifi) es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basados en las especificaciones IEEE 802.11. Creado para ser utilizado en redes locales inalámbricas, es frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a Internet.
Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la
WECA: Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11.
ü General Packet Radio Service
General Packet Radio Service o GPRS es una tecnología
digital de telefonía móvil.
Es considerada la generación 2.5, entre la segunda generación (
GSM) y la tercera (UMTS). Proporciona altas velocidades de transferencia de datos (especialmente útil para conectar a Internet) y se utiliza en las redes GSM.
GPRS es sólo una modificación de la forma de transmitir datos en una red GSM, pasando de la conmutación de circuitos en GSM (donde el circuito está permanentemente reservado mientras dure la comunicación aunque no se envíe información en un momento dado) a la conmutación de paquetes.
ü EDGE
· EDGE referido a la la evolución de los sistemas de telefonía móvil GSM, Enhanced Data rates for Global Evolution (
EDGE).
ü Universal Mobile Telecommunications System
Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) es una de las tecnologías usadas por los móviles de tercera generación (
3G). Sucesor de GSM, también llamado W-CDMA.

ü WiMAX
WiMAX (del inglés Worldwide Interoperability for Microwave Access, "Interoperabilidad Mundial para Acceso por
Microondas") es un estándar de transmisión inalámbrica de datos (802.16 MAN) que proporciona accesos concurrentes en áreas de hasta 48 km de radio y a velocidades de hasta 70 Mbps, utilizando tecnología que no requiere visión directa con las estaciones base.



6. Puente de red
Un puente o bridge es un dispositivo de interconexión de
redes de ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Este interconecta dos segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo el pasaje de datos de una red para otra, con base en la dirección física de destino de cada paquete.
Un bridge conecta dos segmentos de red como una sola red usando el mismo protocolo de establecimiento de red.
Funciona a través de una tabla de direcciones
MAC detectadas en cada segmento a que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no necesitan configuración manual.
La principal diferencia entre un bridge y un
hub es que el segundo pasa cualquier trama con cualquier destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el primero sólo pasa las tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.
Para hacer el bridging o interconexión de más de 2 redes, se utilizan los
switches.