Treballs perteneixents a PAC1 l'assignatura de Xarxes Multimèdia de l'Universitat Oberta de Catalunya

1. PAC 1
Xarxes multimèdia
Grau de Multimèdia
2n semestre curs 2016/2017
MARCOS BALDOVÍ MARTÍNEZ
Estudis d’Informàtica, Multimèdia i Telecomunicació

2. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
Presentació
Aquesta PAC 1 consta de tres parts sobre els continguts dels dos primers
mòduls de l’assignatura. Una primera part on es demanen definicions, una
segona part amb qüestions o preguntes teòriques i una tercera part amb un
cas real o part pràctica.
Competències
Aquesta PAC té per objectiu dotar-vos de coneixements i competències sobre
xarxes d'ordinadors, treballant les següents competències específiques:
 Conèixer l'arquitectura d'una xarxa. Saber diferenciar els nivells i
conèixer les principals funcions i serveis de cadascun d'ells.
 Aprofundir en els nivells físic i d’enllaç d’una xarxa.
Objectius
Amb aquesta PAC es pretén que l'estudiant demostri el grau de coneixement
dels continguts dels mòduls 1 i 2. Prèviament a la realització d’aquesta PAC,
l’estudiant haurà realitzat un estudi detallat d’aquests mòduls de l’assignatura.
Descripció de la PAC a realitzar
Primera part (10%)
Definiu els següents conceptes o termes, en un màxim de deu línies per
cadascun d’ells: (1) IEEE, (2) bandwidth, (3) NIC i (4) ISP.
IEEE (Institut d'Enginyeria Elèctrica i Electrònica ), Es una organització
internacional creada l'any 1884 dedicada a l'estandardització de les normes relatives
a xarxes. El projecte IEEE 802 defineix aspectes relacionats amb el cablejat físic i la
transmissió de dades perquè diferents tipus de tecnologies pogueren integrar-se i
treballar juntes.
2

3. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
Bandwidth:L’amplada de banda és la mesura de dades i recursos de comunicació
disponible o consumida expressats en bit/seg d’un emissor fins a un receptor en un
període determinat de temps. La unitat d’amplada de banda és el bit per segon (bps).
NIC: S’anomennen NIC als adaptadors de xarxa o targetes de xarxa (o NIC, network
interface card). És un component de maquinari que connecta una computadora a una
xarxa informàtica que permet la comunicació amb dispositius connectats entre si i a
la vegada compartir recursos. En l'actualitat existeixen infinitat de tipus de
connexions, poden anar amb la placa base, integrar en una de les ranures d'expansió
d'aquesta placa.
ISP: Els proveIdors d’accés s’anomenen ISP (acrònim d’Internet Service Provider) o
proveIdors de servei a Internet, connecten als seus usuaris a Internet a través de
diferents tecnologies com DSL, cable/módem, GSM, dial-up, etcètera.
Segona part (50%)
Respondre a les següents qüestions, argumentant les respostes:
1. Quines són les raons per les quals les anomenades arquitectures de
xarxa s’organitzen en capes?
L’objectiu de definir un model i, per tant, d’organitzar la xarxa d'una forma
concreta és facilitar la tasca dels fabricants de maquinari i desenvolupadors
de programari per tal que puguin crear productes amb garanties de
funcionament entre equips, assegurant-se que seguiran les mateixes normes.
Aquest tipus d’estructura va servir per a reduir costs, facilitar les modicacions i
ampliacions dels equips i sistemes, així com la interconnexió entre equips de
diferents fabricants, gràcies a la subseqüent estandarització.
Els models TCP/IP fomenten la competència, ja que els productes encara que
siguen de diferents proveIdors permeten poden treballar conjuntament.
Detalleu, a nivell de capes, com funciona la comunicació entre dos
dispositius emprant una arquitectura TCP/IP.
Per comunicar 2 dispositius a través del protocol TCP/IP aquests tindran
cadascun una IP, que és el número que identifica de forma única, lògica i
jeràrquica a una interfície d'un dispositiu per poder connectar-se a la xarxa.
Perquè un missatge arribi d'un d'inici fins a un punt de destinació, es
necessita un protocol de comunicacions en aquest cas TCP/IP que permetrà
poder enviar el missatge.
3

4. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
El model TCP/IP està format per quatre capes, cada nivell s'encarrega dels
aspectes de la comunicació i la vegada blinda d'un servei específic a la capa
superior i serveix per a connectar a la xarxa qualsevol dispositiu.
Capa 4 → Capa d'aplicació: S'ocupa dels aspectes de representació, de les
aplicacions que utilitzen la xarxa (protocols HTTP; SMTP, ...)
En aquesta capa quant un usuari inicia la transferència de dades des d'un
punt A fins a un punt B es demana una sol·licitud a la capa de transport.
Capa 3 → Capa de transport: És la que dóna la comunicació extrem a
extrem. (Protocol TCP).
La capa de transport afegeix al missatge una capçalera i passa la informació
a la capa d'internet
Capa 2 → Capa d'internet: Gestiona l'enrutament (encaminament) de dades
entre xarxes (Protocol IP).
En aquesta capa s'afegeix l'adreça IP tant de l'origen com del destí per
enrutar (encaminar) les dades.
Capa 1 → Capa d'interfície de xarxa: Proporciona accés al mitjà.
En aquesta capa enviarà o rebrà les dades a través d'un mitjà físic: cable,
router, Ehternet, ...
En definitiva les característiques principals del protocol TCP/ IP són:
• Permet descompondre / compondre la informació en paquets i
col·locar la informació en paquets novament en ordre quan vénen del
protocol IP.
• Permet controlar el flux de dades perquè no se saturi la xarxa.
• Permet que les dades es formen amb longituds variades per a lliurar-
les al protocol IP, aquests segments són paquets de bits que
constitueixen les unitats de dades del protocol TCP.
• És l'encarregat d'exercir l'inici i el final de la transferència de dades.
4

5. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
2. Comenteu l'afirmació: “Els cables de fibra òptica són immunes a
qualsevol tipus de soroll”. És certa o falsa? Argumenteu la resposta.
Observació: Per poder contestar haureu de documentar-vos sobre els
tipus de sorolls que poden donar-se en una xarxa, i tenir en compte les
característiques pròpies d'aquest mitjà de transmissió.
La fibra òptica no és immune al soroll, per no es veu afectada de la mateixa
manera que el cablejat de coure que també s'utilitza per a la transmissió de
senyal d'internet.
Es considera soroll a qualsevol element que distorsioni els valors d'un senyal
emes quan arriba al receptor, hi ha diferents tipus de soroll que afectaran el
senyal enviat.
En el cablejat de coure els principals problemes de soroll dependran del tipus
cable si és apantallat tindrem menys soroll, altre factor és el desgast del
mateix en el temps aquest defecte s'anomena atenuació.
L'atenuació es tracta d'una perduda de potència del senyal emes i un
increment de la freqüència que fa també que augmenti la temperatura. És a
dir que el senyal emes quan és rebuda gran part d'ella es perd pel camí.
Aquest tipus de pèrdua es produeix quan la distancia entre l'emissor i el
receptor és molt alta, també sí el tipus d'aIllament és molt feble o es
produeixen efectes resistius del cable, així com un augment tèrmic, etc.,
Els factors d'atenuació en la fibra són similars però la pèrdua de senyal en
aquest tipus de cable és inferior respecte al cablejat de coure, perquè el
senyal que es transmet és llum i no electromagnètic.
A pesar que la fibra no és immune a aquest defecte la diferencia amb els
altres tipus de cablejat, és molt inferior per tant fan que la transmissió de
senyal sigui molt més fiable en un cablejat de fibra que amb coure.
5

6. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
3. Quina és la raó per la qual la capa d’enllaç es subdivideix en dues
subcapes?
La capa d'enllaç es divideix en dues capes, la subcapa superior anomenada
LLC (control d'enllaç lògic) i la subcapa inferior MAC (Control d'Accés al
Mitjà).
Cada targeta de xarxa posseeix un nombre identificador únic, gravat en la
memòria ROM que es denomina adreça física o MAC, que identifica a
l'ordinador que la porta. No existeixen dues targetes de xarxa amb la mateixa
adreça MAC, per la qual cosa s'utilitzen per identificar en una xarxa a la
màquina en la qual està instal·lada.
El gran problema d'aquestes adreces es troba en el fet que és un sistema
sense cap jerarquia, per la qual cosa la targeta únicament ens dóna un
número. El treball de (LLC) és la de definir la forma en què les dades són
transferides des del mitja, proporcionant servei a les capes superiors., afegint
una capçalera.
La funció de la capçalera és proporcionar dels protocols que estan
expressament dissenyats per orientar la connexió, en funció dels diferents
números del protocol IEEE 802. → xxx
Quines són i quins són els serveis que proporciona cadascuna d’elles?
Subcapa LLC: És la més alta de les dues subcapes d'enllaços, s'encarrega
d'interactuar entre la subcapa inferior MAC i la capa superior. Les tasques que
desenvolupa són la definició en què es transfereixen els fluxos de dades,
comprovació d'errors també s'encarrega de l'agrupació de bits en trames i de
l'adreçament d'aquestes.
Sub-capa MAC És l'encarregada d'interactuar amb la capa física, permet a un
dispositiu determinat per un protocol transmetre dades en un mitja en el que
tots els dispositius estan en condicions de transmetre al mateix temps.
Les tasques que desenvolupa són proporcionar prioritats, rebutjos i capacitat
garantida als dispositius d'un mateix medi. S'encarrega de moure els paquets
de dades des d'una targeta de xarxa fins a una altra.
6

7. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
4. Quines són les diferències entre un commutador (o switch) i un pont
(o bridge)? Detalleu un cas pràctic per a cada dispositiu en el que estigui
justificat el seu ús.
Switch: Un switch serveix per connectar diversos dispositius dins d'una
mateixa xarxa (ordinadors, impressores, etc.), els diferents dispositius deuen
disposar d'una targeta Ethernet o Wifi.
Quan un dispositiu que es troba connectat al switch emet un senyal, aquest
passa les dades d'un segment a un altre d'acord al senyal MAC de destinació
de les trames de la xarxa. El switch s’encarrega de distribuir el missatge a tots
els altres dispositius.
Bridge: La funció principal del pont és la d'interconnectar diversos segments
d'una xarxa o dividir-la en diversos segments, fent la transferència de dades
d'una xarxa cap a una altra d'acord amb la direcció física de destinació de
cada paquet.
Són dispositius dissenyats per a ajuntar o dividir diversos segments dins d'una
mateixa xarxa sense tindre cap assignació.
SWITCH BRIDGE
Opera en la capa d’enllaç del model
OSI
Actua a nivel fisíc i d'enllaç de dades
del model OSI o capa 2
Disposa de varis ports segons la
qualitat de segments de la xarxa en la
qual es desitgi connectar
Capacitat d'interconnectar dos
segments de xarxa, o dividir una
xarxa en varis segments
Un switch permet operació Full-
Duplex, doblegant l'amplada de
banda i reduint les perdudes per
col·lisions.
Redueix el tràfic total de la xarxa, ja
que mantén aIllada l'activitat de la
xarxa en cada segment.
Un switch su p o rta mú ltip le s
connexions simultànies
Únicament es poden connectar
xarxes que lògicament són la
mateixa.
7

8. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
Exemple Switch
És ideal en una empresa on s'està treballant diferents ordinadors connectats a
un switch i des d'un dispositiu podem enviar paquets d'informació
simultàniament a la resta de dispositius que desitgem sense tindre pèrdua
d'amplada de banda per cap dels dispositius.
Exemple Bridge
La xarxa anterior podria ser una xarxa que pertany a un departament de
preimpressió d'un diari i en el que es desitja connectar aquest departament
amb el d'impressió perquè els dissenys ara s'han de controlar pel
departament d'impressió i postimpressió.
Fins ara cascun d'aquests departaments tenim diferents xarxes separades i
totalment independents la manera d'interconnectar les diferents xarxes serà
amb un bridge tal com es mostra al dibuix.
8

9. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
5. Quines són les principals diferències entre les tecnologies sense fils
Bluetooth i NFC? Detalleu un exemple d’ús per a cadascuna d’aquestes
tecnologies.
NFC (Near field communication (English) Comunicació de camp Proper
(espanyol)). És una tecnologia de comunicació sense fil, de curt abast i alta
freqüència que permet l'intercanvi de dades entre dispositius.
Aquesta tecnologia està sent àmpliament utilitzada per empreses per a fer
compres de béns i serveis, com per exemple, el servei Apple Pay d'Apple. Les
mateixes inclouen suport per a serveis de mitjans de pagament, programes de
fidelització a clients, abonaments de transport públic i altre.
Aquestes apps al seu torn, interactuen amb les aplicacions NFC de l'element
segur (targeta SIM) donant com a resultat els serveis NFC3. També es pot
usar, igual que el Bluetooth com a protocol per a transferir arxius d'un telèfon
a un altre, sent fins i tot més veloç que aquest.
BLUETOOTH NFC
Major abast permet connexions entre 2
dispositius fins a 30m
Compta amb un menor rang d'abast
connexions entre 2 dispositius fiables fins
a 0,20m.
Temps mes llargs per a l'establiment de
connexió → 6 seg.
Major velocitat per a l'establiment de
connexió bluetooth temps 0,1 seg.
Menor seguretat en la transferència de
paquets de dades, permetent únicament
l'enviament de paquets petits per a
connexions Punt a punt per exemple
Apple Pay o els nous serveis de
pagament dels bancs espanyols desde
smartsphone com samsung.
bluetooth major seguretat en la
transferència de dades permetent
connexions de paquets de dades
elevades permetent l'intercanvi de
paquets grans de dades entre dos
dispositius. Per exemple jocs online des
de dos dispositius diferents.
Exemple bluetooth
Jocs en xarxa entre 2 dispositius. Mortal Combat, aquest joc és perfecte per a poder
jugar 2 rivals a través de Bluetooth cadascun amb un telèfon intel·ligent diferent.
9

10. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
Exemple NFC
Pagament des de l'aplicació Apple pay des d'un dispositiu iPhone, aquesta transacció
de pagament a través del mòbil es realitza per mitjà d'un xip en el telèfon que és un
element de seguretat, que conté plena autorització de l'emissor. La distancia entre
l'aparell emissor i el receptor és mínima (menys de 20 cm.).
Tercera part (40%)
En aquesta pregunta es presenta un cas real:
“Disposem d'una xarxa domèstica amb un router WiFi connectat a la xarxa
Internet per fibra òptica. Aquest router està en una habitació que fa d’estudi,
en un punt d’entrada de la fibra òptica al domicili. Detectem que hi ha zones
de la vivenda des de les que no podem accedir a la xarxa, ni a Internet, si
més no, amb la velocitat desitjada. Quina és la vostra proposta per a millorar
aquesta situació?”.
Us concretem alguns requeriments addicionals:
1) Pel que fa a les característiques de la vivenda, dir que és un pis de 80
m2
en una sola planta.
2) Volem connectar smartphones, algun portàtil i alguna tauleta tàctil
via WiFi des de qualsevol lloc de la vivenda.
3) També ens cal connectar una smart TV en el saló/menjador. Caldrà
valorar si es connecta per cable o per WiFi, tot tenint en compte que
per a una bona experiència amb la TV per Internet es recomana tenir
una velocitat de 6 Mbps, o com a mínim de 3 Mbps.
4) En l’habitació/estudi on hi ha el router hi ha dos ordinadors de
sobretaula que volem que es connectin amb cable de xarxa.
Es demana que oferiu una resposta al cas plantejat. Al presentar la vostra
proposta de millora haureu de justificar-la detallant els dispositius, amb
especificacions tècniques i costos, característiques de les connexions i/o
protocols utilitzats, etc.
10

11. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
També haureu de presentar en una taula les pàgines webs (de comparatives,
de cobertures, d’eines, etc.) que us hagin estat útils per realitzar aquesta part
pràctica de la PAC.
1) PROVEÏDOR DE SERVEIS I ROUTER
a) Proveïdor de serveis: El tipus de conexio al pis serà la que en ofereix
orange de fibra que ens ofereix una señal simetrica de 300Mb de bra.
PROMOCIO FIBRA ORANGE 300 mb
http://bit.ly/2mi5Ws7
b:) Router: El dispositu ofereix Orange es un total de 8 ports: quatre LAN
Gigabit Ethernet RJ45, dos RJ11 per a telefonia i dos USB 2.0 de 1A
ROUTER LIVEBOX NOU D'ORANGE
hps://www.adslzone.net/2016/10/29/router-ont-livebox-0bra-orange-love/
2 i 3) SOLUCIÓ WiFi DES DE QUALSEVOL LLOC DE LA VIVENDA I SMARTV
Per poder anar per dintre de l'habitatge amb qualsevol dispositiu sense que es
tingui cap pèrdua de senyal i gaudir dels continguts multimèdia que ens
ofereix la velocitat tant de pujada com de baixada que ens ofereix el proveIdor
de serveis d'internet.
En el mercat existeixen diferents solucions, l'escollida per aquest pràctic és el
PLC devolo DLAN 500 WIFI que aprofita la xarxa elèctrica de la casa per
poder distribuir el senyal d'internet per tota la casa.
El dispositiu es compon de 3 elements un emissor que es connecta a un port
Ethernet del router i 2 receptors que dependent de les necessitats de
l'habitatge un per a l'smartTv i altre en altra zona de la casa on es tinguin
problemes de connexió.
Els dispositius segons el fabricant un senyal Wi-Fi a través de la instal·lació
elèctrica amb una velocitat de fins a 500 Mbps. La funció principal d'aquests
dispositius és amplificar el senyal en el lloc on es trobin directament a través
de la xarxa elèctrica.
11

12. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
Situació dels receptors de senyal:
• punt A: lloc on es trobi l'smartTv, ja que la zona on es trobi el fabricant
ens garanteix 500 MB. de senyal Wifi suficient per a la TV i els
dispositius amb aquest tipus de connexió.
• punt B: altre punt de la casa on no es disposi d'una recepció correcta
de senyal
Enllaç fabricant http://www.devolo.es/productos/dlan-500-wifi-starter-kit-powerline/
4) CONFIGURACIÓ DE LA CONEXIÓ DEL ROUTER I DISPOSITIUS
Als ports Ethernet RJ45 conectarem les entrades els ordinadors de taula
cadascun en un port i el element Plc Devolo 550
Router
IP ADRESS : 196.168.1.1
Mascara de Subred: 255.255.255.0
Port 2→ cpu_1
IP ADRESS 192.168.1.134
Mascara de Subred: 255.255.255.0
Porta d'enllaç: 196.168.1.1
Port 3 → cpu_2
IP ADRESS 192.168.1.135
Mascara de Subred: 255.255.255.0
Porta d'enllaç: 192.168.1.1
Port 4→ plc_emisor
IP ADRESS 192.168.1.136
Mascara de Subred: 255.255.255.0
Porta d'enllaç: 192.168.1.1
DNS Orange
DNS1 62.36.225.150
DNS Alternativa 62.37.228.2
Aquestos dispositius disposen de la seva propia tarjeta de xarxa
12

13. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
CONEXIO DELS DISPOSITIUS WIFI
13

15. Recursos
El present qüestionari correspon als continguts dels mòduls 1 “Introducció” i 2
“Les capes inferiors del model OSI” dels materials de l’assignatura.
Criteris de valoració
Cada part de la PAC té associada una ponderació: un 10% per la primera
part, un 50% per la segona part i un 40% per la tercera part.
Es valorarà l’exactitud de les respostes donades i el seu grau d’argumentació.
En concret es valorarà:
 Grau d’aprofundiment i argumentació en les respostes donades.
 Grau de coherència dels continguts i justificacions teòriques dins
cadascuna de les preguntes, relacionant-los amb els continguts dels
materials de l’assignatura.
 Grau de diferenciació dels principals protocols dels nivells físic i
d’enllaç, entenent el seu funcionament, sabent relacionar-los amb el
funcionament actual d’Internet.
 Si és el cas, adequació i qualitat de les fonts emprades, en base a les
cerques realitzades, amb una correcta citació.
Format i data de lliurament
Cal lliurar la solució en un fitxer Word, Writer de LibreOffice o PDF dins la
bústia Lliurament i registre d’AC. Podeu aprofitar aquest enunciat per
contestar. En aquest cas, les respostes s’hauran d'escriure en color blau.
La data límit de lliurament és el: 19 de març de 2017 fins a les 23:59 hores.

16. 06.521 · PAC 1 · 2n semestre 2016-17 · Estudis d’Informàca Mulmèdia i Telecomunicació
Nota: Propietat intel·lectual
Sovint és inevitable, en produir una obra multimèdia, fer ús de recursos creats per
terceres persones. És per tant comprensible fer-ho en el marc d'una pràctica dels estudis
del Grau Multimèdia, sempre i això es documenti clarament i no suposi plagi en la
pràctica.
Per tant, en presentar una pràctica que faci ús de recursos aliens, s'ha de presentar
juntament amb ella un document en què es detallin tots ells, especificant el nom de cada
recurs, el seu autor, el lloc on es va obtenir i el seu estatus legal: si l'obra està protegida
pel copyright o s'acull a alguna altra llicència d'ús (Creative Commons, llicència GNU,
GPL ...). L'estudiant haurà d'assegurar-se que la llicència que sigui no impedeix
específicament seu ús en el marc de la pràctica. En cas de no trobar la informació
corresponent haurà d'assumir que l'obra està protegida pel copyright.
Hauran, a més, adjuntar els fitxers originals quan les obres utilitzades siguin digitals, i el
seu codi font si correspon.
Un altre punt a considerar és que qualsevol pràctica que faci ús de recursos protegits pel
copyright no podrà en cap cas publicar-se en Mosaic, la revista del Graduat en
Multimèdia a la UOC, a no ser que els propietaris dels drets intel·lectuals donin la seva
autorització explícita.