1. ING. JHOVANNY FLORES MAYORGA

2. Unidades Temáticas
I. Introducción a las redes de
comunicaciones.
II. Funcionalidad de la capa de aplicación.
III. Capa de Transporte del modelo de
referencia OSI.
IV. Capa de red del modelo de referencia
OSI.
V. Capa de Enlace de datos del modelo
de referencia OSI.
VI. Capa Física del modelo de referencia
OSI.

3. Unidad I. Introducción a las
redes de comunicaciones
 Objetivo: El alumno describirá el modelo de
un sistema de comunicación en función de
los componentes utilizados de acuerdo a las
topologías físicas y lógicas de red para
entender el comportamiento de una red de
información.

4. Unidad I. Introducción a las redes de comunicaciones
Tema 1:
Modelo de un sistema de comunicaciones

5. Componentes de un sistema de
comunicación
En todo sistema de comunicación podemos distinguir los
siguientes componentes:
Emisor: es el elemento que transmite la información.
Receptor: es el elemento que recibe la información.
Canal: es el medio a través del cual tiene lugar el trasvase
de información entre el emisor y el receptor.

6. Modos de transmisión
Los distintos tipos de transmisión de un canal
de comunicaciones pueden ser de tres clases:
1. Símplex.
2. Semidúplex.
3. Dúplex.

7. Modos de transmisión
 Método Símplex.
Es aquel en el que una estación siempre
actúa como fuente y la otra siempre como
colector. este método permite la transmisión
de información en un único sentido.

8. Modos de transmisión
 Método Semidúplex.
Es aquel en el que una estación A en un momento de
tiempo, actúa como fuente y otra estación corresponsal
B actúa como colector, y en el momento siguiente, la
estación B actuará como fuente y la A como colector.
Permite la transmisión en ambas direcciones, aunque
en momentos diferentes. Un ejemplo es la conversación
entre dos radioaficionados, pero donde uno espera que
el otro termine de hablar para continuar el diálogo.

9. Modos de transmisión
 Método Dúplex.
En el que dos estaciones A y B, actúan como fuente
y colector, transmitiendo y recibiendo información
simultáneamente, permite la transmisión en ambas
direcciones y de forma simultánea. Por ejemplo una
conversación telefónica.

10. Modulación
 El modulador es el dispositivo encargado de efectuar la
modulación, que es la operación por la que se pasa de la
señal digital que proporciona el emisor a una equivalente
analógica que es enviada al receptor. Por su parte, el
receptor debe efectuar la operación inversa -
demodulación- con el fin de recuperar de nuevo la señal
digital original que el emisor se propuso enviarle.
 El dispositivo que modula y demodula la señal digital y
analógica respectivamente se llama módem.

11. Tipos de medios
 El medio de transmisión es utilizado para transportar las
señales de la red de un punto a otro. Las redes de área
local pueden conectarse usando diferentes tipos de
medios. La industria de redes de área local ha
estandarizado, principalmente, tres tipos de medio físico:
coaxial, UTP (Unshielded Twisted Pair) y fibra óptica. Los
niveles de transmisión que soporta cada tipo de medio
físico se miden en millones de bits por segundo o Mbps.

12. Ejercicio
 Entra a la pagina http://fundamentos-redes.wikispaces.com
 Localiza el Tema 2: Comunicación a través de la red.
 Contesta en tu libreta las siguientes preguntas:
1. ¿Dónde comienza un mensaje?
2. ¿Cuáles son los tres elementos que tienen en común los diversos métodos de comunicación?
3. ¿Cómo se le denomina a la división del stream de datos en partes más pequeñas?
4. ¿Cuáles son los dos beneficios que tiene la segmentación de mensajes?
5. ¿Cuál es la desventaja de utilizar segmentación y multiplexación para transmitir mensajes a través de la
red?
6. ¿Son los elementos físicos o hardware de la red?
7. ¿son los programas de comunicación, llamados software, que se ejecutan en los dispositivos conectados
a la red?
8. ¿Cuáles son los dispositivos de red con los que la gente está más familiarizada?
9. Menciona algunos ejemplos de dispositivos finales:
10. ¿Cuál es la función de los dispositivos intermediarios en una red?
11. Menciona los ejemplos de dispositivos de red intermediarios:
12. ¿Qué funciones realizan los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios?
13. ¿Qué son los medios de red?
14. ¿ Cuales son los tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual
pueden transmitirse los datos que utilizan las redes?

13. Unidad I. Introducción a las redes de comunicaciones
Tema 2:
Dispositivos de comunicación

14. ¿Qué son los dispositivos de comunicación?
 Son todos aquellos que permiten la
comunicación entre computadoras. Entre
estos encontramos: el módem, la tarjeta de
red y el enrutador (router).

15. Dispositivos de comunicación
Adaptadores de Red.
 Cada adaptador de red tiene
una dirección exclusiva,
denominada dirección de
control de acceso al medio
(media access control, MAC),
incorporada en chips de la
tarjeta.
 Los adaptadores de red
convierten los datos en
señales eléctricas que pueden
transmitirse a través de un
cable. Convierten las señales
eléctricas en paquetes de
datos que el sistema
operativo del equipo puede
entender.

16. Dispositivos de comunicación
 Los adaptadores de red
constituyen la interfaz física
entre el equipo y el cable de
red. Los adaptadores de red,
son también denominados
tarjetas de red o NICs
(Network Interface Card), se
instalan en una ranura de
expansión de cada estación
de trabajo y servidor de la red.
Una vez instalado el
adaptador de red, el cable de
red se conecta al puerto del
adaptador para conectar
físicamente el equipo a la red.

17. Dispositivos de comunicación
 Los datos que pasan a
través del cable hasta
el adaptador de red se
formatean en
paquetes. Un paquete
es un grupo lógico de
información que
incluye una cabecera,
la cual contiene la
información de la
ubicación y los datos
del usuario.

18. Dispositivos de comunicación
 La cabecera contiene campos
de dirección que incluyen
información sobre el origen de
los datos y su destino. El
adaptador de red lee la
dirección de destino para
determinar si el paquete debe
entregarse en ese equipo.
 Si es así, el adaptador de red
pasa el paquete al sistema
operativo para su
procesamiento. En caso
contrario, el adaptador de red
rechaza el paquete.

19. Dispositivos de comunicación
 Cada adaptador de red tiene una
dirección exclusiva incorporada en los
chips de la tarjeta. Esta dirección se
denomina dirección física o dirección de
control de acceso al medio (media
access control, MAC).

20. EL MODEM
 El modem es otro de los periféricos que con
el tiempo se ha convertido ya en
imprescindible y pocos son los modelos de
ordenador que no estén conectados en red
que no lo incorporen.

21. EL MODEM
 Aún en el caso de estar conectado a una
red, ésta tampoco se libra de éstos
dispositivos, ya que en este caso será la
propia red la que utilizará el modem para
poder conectarse a otras redes o a Internet
estando en este caso conectado a nuestro
servidor o a un router.

22. EL MODEM
 Lo primero que hay que
dejar claro es que los
modem se utilizan con
líneas analógicas, ya que
su propio nombre indica
su principal función, que
es la de modular-
demodular la señal digital
proveniente de nuestro
ordenador y convertirla a
una forma de onda que
sea asimilable por dicho
tipo de líneas.

23. El modem
 Uno de los primeros parámetros que lo
definen es su velocidad. El estándar más
habitual y el más moderno está basado en la
actual norma V.90 cuya velocidad máxima
está en los 56 Kbps (Kilobites por segundo).
Esta norma se caracteriza por un
funcionamiento asimétrico, puesto que la
mayor velocidad sólo es alcanzable “en
bajada”, ya que en el envío de datos está
limitada a 33,6 Kbps. Otra consideración
importante es que para poder llegar a esta
velocidad máxima se deben dar una serie de
circunstancias que no siempre están
presentes y que dependen totalmente de la

24. El modem
 Evidentemente, el modem que se
encuentre al otro lado de la línea
telefónica, sea nuestro proveedor
de Internet o el de nuestra oficina
debe ser capaz de trabajar a la
misma velocidad y con la misma
norma que el nuestro, ya que sino
la velocidad que se establecerá
será la máxima que aquel
soporte.

25. HUB

26. HUB
 Un concentrador es un dispositivo que
permite centralizar el cableado de una red.
También conocido con el nombre de hub.

27. 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

28. HUB
existen 3 clases:
 Pasivo: No necesita energía
eléctrica.
 Activo: Necesita alimentación.
 Inteligente: También llamados smart
hubs son hubs activos que incluyen
microprocesador.

29. HUB
 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.

30. HUB
Visto lo anterior podemos sacar las siguientes
conclusiones:
 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.

31. HUB
CONCLUSIONES
 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.

32. HUB
CONCLUSIONES
 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.

33. HUB
CLONCLUSIONES
 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.

34. HUB
CONCLUSIONES
 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.

35. SWITCH

36. SWITCH
 Un switch o conmutador
es un hub mejorado:
tiene las mismas
posibilidades de
interconexión que un
hub (al igual que un
hub, no impone ninguna
restricción de acceso
entre los ordenadores
conectados a sus
puertos). Sin embargo
se comporta de un
modo más eficiente
reduciendo el tráfico en
las redes y el número
de colisiones.

37. SWITCH
 Un switch no difunde las
tramas Ethernet por todos los
puertos, sino que las
retransmite sólo por los
puertos necesarios. Por
ejemplo, si tenemos un
ordenador A en el puerto 3,
un ordenador B en el puerto
5 y otro ordenador C en el 6,
y enviamos un mensaje
desde A hasta C, el mensaje
lo recibirá el switch por el
puerto 3 y sólo lo reenviará
por el puerto 6 (un hub lo
hubiese reenviado por todos
sus puertos).
 Cada puerto tiene un buffer o

38. SWITCH
 Puede trabajar con velocidades distintas en
sus ramas (autosensing): unas ramas
pueden ir a 10 Mbps y otras a 100 Mbps.

39. SWITCH
 Suelen contener 3 diodos luminosos para
cada puerto: uno indica si hay señal (link),
otro la velocidad de la rama (si está
encendido es 100 Mbps, apagado es 10
Mbps) y el último se enciende si se ha
producido una colisión en esa rama.

40. switch
¿Cómo sabe un switch los ordenadores que tiene en cada
rama?
 Lo averigua de forma automática mediante aprendizaje. Los
conmutadores contienen una tabla dinámica de direcciones
físicas y números de puerto. Nada más enchufar el switch
esta tabla se encuentra vacía. Un procesador analiza las
tramas Ethernet entrantes y busca la dirección física de
destino en su tabla. Si la encuentra, únicamente reenviará
la trama por el puerto indicado. Si por el contrario no la
encuentra, no le quedará más remedio que actuar como un
hub y difundirla por todas sus ramas.

41. switch
 Las tramas Ethernet contienen un campo con la
dirección física de origen que puede ser utilizado
por el switch para agregar una entrada a su tabla
basándose en el número de puerto por el que ha
recibido la trama. A medida que el tráfico se
incrementa en la red, la tabla se va construyendo
de forma dinámica. Para evitar que la información
quede desactualizada (si se cambia un ordenador
de sitio, por ejemplo) las entradas de la tabla
desaparecerán cuando agoten su tiempo de vida
(TTL), expresado en segundos.

42. ROUTER O ENCAMINADOR

43. ROUTER
 El enrutador (calco del inglés router), direccionador,
ruteador o encaminador es un dispositivo de hardware
para interconexión de redes de ordenadores que opera en
la capa tres (nivel de red). Un enrutador es un dispositivo
para la interconexión de redes informáticas que permite
asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o
determinar la ruta que debe tomar el paquete de datos.

44. ROUTER
 Los enrutadores pueden proporcionar conectividad
dentro de las empresas, entre las empresas e
Internet, y en el interior de proveedores de
servicios de Internet (ISP). Los enrutadores más
grandes (por ejemplo, el CRS-1 de Cisco o el
Juniper T1600) interconectan ISPs, se utilizan
dentro de los ISPs, o pueden ser utilizados en
grandes redes de empresas

45. ROUTER
CONSIDERACIONES DE RUTEO:
 Ruteo Estático: Es generado por el propio
administrador, todas las rutas estáticas que
se le ingresen son las que el router
“conocera”, por lo tanto sabrá enrutar
paquetes hacia dichas redes.

46. ROUTER
CONSIDERACIONES DE RUTEO:
Enrutamiento Dinámico: Ocurre cuando la
información de ruteo es intercambiada
periódicamente entre los routers. permite
rutear información basada en el
conocimiento actual de la topología de la red

47. ROUTER
 Sobrecarga: Al intercambiar la información de
ruteo entre router y actualizar las tablas de rutas
internas, requiere una cierta cantidad de recursos
adicionales. Estos recursos no son directamente
involucrados en mover directamente información
útil del usuario, esto pasa a ser un requerimiento
adicional y son por lo tanto considerados como
sobrecargas. Esta puede influir sobre trafico de
red, memoria y CPU

48. Unidad I. Introducción a las redes de comunicaciones
Tema 3:
Topologías de red

49. 3) TOPOLOGIA DE RED
TOPOLOGIAS DE RED
 La disposición de los diferentes
componentes de una red se conoce con el
nombre de topología de la red. La topología
idónea para una red concreta va a depender
de diferentes factores, como el número de
máquinas a interconectar, el tipo de acceso
al medio físico que deseemos, etc.

50. 3) TOPOLOGIA DE RED
Podemos distinguir dos aspectos
diferentes a la hora de considerar una
topología:
• La topología física, que es la disposición
real de las máquinas, dispositivos de red y
cableado (los medios) en la red.
• La topología lógica, que es la forma en que
las máquinas se comunican a través del
medio físico. Los dos tipos más comunes
de topologías lógicas son broadcast
(Ethernet) y transmisión de tokens (Token

51. 3) TOPOLOGIA LOGICA DE RED
 La topología de broadcast simplemente
significa que cada host envía sus datos
hacia todos los demás hosts del medio
de red. Las estaciones no siguen ningún
orden para utilizar la red, sino que cada
máquina accede a la red para transmitir
datos en el momento en que lo necesita.
Esta es la forma en que funciona
Ethernet.

52. CONCEPTOS BASICOS DE REDES
3) TOPOLOGIA LOGICA DE RED
• En cambio,la transmisión
de tokens controla el
acceso a la red al
transmitir un token
eléctrico de forma
secuencial a cada host.
Cuando un host recibe el
token significa que puede
enviar datos a través de la
red. Si el host no tiene
ningún dato para enviar,
transmite el token hacia el
siguiente host y el proceso
se vuelve a repetir

53. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Las principales modelos de topologías físicas
son:
• Topología de bus
• Topología de anillo
• Topología de anillo doble
• Topología en estrella
• Topología en estrella extendida
• Topología en árbol
• Topología en malla completa

54. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED

55. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología de bus
• La topología de bus tiene todos sus nodos
conectados directamente a un enlace y no tiene
ninguna otra conexión entre nodos.
Físicamente cada host está conectado a un
cable común, por lo que se pueden comunicar
directamente, aunque la ruptura del cable hace
que los hosts queden desconectados.

56. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
 La topología de bus permite que todos
los dispositivos de la red puedan ver
todas las señales de todos los demás
dispositivos, lo que puede ser ventajoso
si desea que todos los dispositivos
obtengan esta información. Sin
embargo, puede representar una
desventaja, ya que es común que se
produzcan problemas de tráfico y
colisiones, que se pueden paliar
segmentando la red en varias partes.

57. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología de anillo
 Una topología de anillo se compone de
un solo anillo cerrado formado por
nodos y enlaces, en el que cada nodo
está conectado solamente con los dos
nodos adyacentes.

58. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
• Los dispositivos se conectan directamente entre
sí por medio de cables en lo que se denomina
una cadena margarita. Para que la información
pueda circular, cada estación debe transferir la
información a la estación adyacente.

59. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología de anillo doble
• Una topología en anillo
doble consta de dos
anillos concéntricos,
donde cada host de la red
está conectado a ambos
anillos, aunque los dos
anillos no están
conectados directamente
entre sí.

60. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
• Es análoga a la topología
de anillo, con la diferencia
de que, para incrementar
la confiabilidad y
flexibilidad de la red, hay
un segundo anillo
redundante que conecta
los mismos dispositivos.
• La topología de anillo
doble actúa como si
fueran dos anillos
independientes, de los
cuales se usa solamente
uno por vez.

61. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología en estrella
• La topología en
estrella tiene un nodo
central desde el que
se irradian todos los
enlaces hacia los
demás nodos. Por el
nodo central,
generalmente ocupado
por un hub, pasa toda
la información que
circula por la red.

62. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
 La ventaja principal es que permite que
todos los nodos se comuniquen entre sí
de manera conveniente. La desventaja
principal es que si el nodo central falla,
toda la red se desconecta.

63. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología en estrella
extendida:
• La topología en estrella
extendida es igual a la
topología en estrella, con la
diferencia de que cada
nodo que se conecta con el
nodo central también es el
centro de otra estrella.
Generalmente el nodo
central está ocupado por un
switch, y los nodos
secundarios por hubs.

64. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
• La ventaja de esto es que el cableado
es más corto y limita la cantidad de
dispositivos que se deben interconectar
con cualquier nodo central.
• La topología en estrella extendida es
sumamente jerárquica, y busca que la
información se mantenga local. Esta es
la forma de conexión utilizada
actualmente por el sistema telefónico.

65. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología de árbol.
La topología de árbol combina
características de la topología de estrella
con la BUS. Consiste en un conjunto de
subredes estrella conectadas a un BUS.
Esta topología facilita el crecimiento de la
red.

66. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
• El enlace troncal es
un cable con varias
capas de
ramificaciones, y el
flujo de información
es jerárquico.
Conectado en el
otro extremo al
enlace troncal
generalmente se
encuentra un host
servidor.

67. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología en malla completa
• En una topología de malla
completa, cada nodo se enlaza
directamente con los demás
nodos. Las ventajas son que,
como cada nodo se conecta
físicamente a los demás, creando
una conexión redundante, si
algún enlace deja de funcionar la
información puede circular a
través de cualquier cantidad de
enlaces hasta llegar a destino.
Además, esta topología permite
que la información circule por
varias rutas a través de la red.

68. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
• La desventaja física
principal es que sólo
funciona con una
pequeña cantidad de
nodos, ya que de lo
contrario la cantidad de
medios necesarios para
los enlaces, y la
cantidad de conexiones
con los enlaces se
torna abrumadora

69. 3) TOPOLOGIAS FISICAS DE RED
Topología irregular
• En este tipo de topología no existe un
patrón obvio de enlaces y nodos. El
cableado no sigue un modelo
determinado; de los nodos salen
cantidades variables de cables. Las
redes que se encuentran en las
primeras etapas de construcción, o se
encuentran mal planificadas, a menudo
se conectan de esta manera.