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Wide Area Network

 

Existen otras alternativas a la red pública de teléfonos:

1.      Líneas Privadas – Una forma común que usa la compañía de teléfonos para mantener a los clientes de data fuera de la red de voz es rentarles (lease) una línea privada, también conocida como “leased” o “dedicated line”. Esta línea conecta el DTE de data del cliente directamente ( a través del circuito de la compañía de teléfonos)  al DTE remoto. Tiene como ventajas:

a.       Minimiza el ruido (noise) de la línea.

b.      Garantiza acceso a la red de teléfonos.

c.       Libera el circuito de voz.

d.      Algunas compañías rentan una red telefónica completa para transmitir voz y data.

2.      Public data network (PDN) – fueron instalados y diseñados específicamente para la transmisión de datos en vez de voz. Muchas compañías de teléfono proveen redes de datos diseñadas específicamente para comunicación digital. Ejemplo: en E.U., la compañía AT&T ofrece el servicio Data-Phone Digital Services (DDS).

3.      Sharing Channels (Canales compartidos) – Canal que es compartido por varios clientes, cuyos costos son compartidos también y que está disponible cuando el cliente lo necesita. Se puede utilizar “multiplexing” para asegurar que la data transmitida llegue a su destino.

 

Wide Area Network (WAN)

Red de computadora que permite la transmisión de datos entre DTE’s geográficamente separados. Es una interconexión de una serie de equipos de “multiplexing” (permiten compartir un canal entre varios DTE) conocidos como nodos.

Cada nodo en la red tiene al menos una conexión directa a otro nodo a través de un canal de comunicaciones conocido como “link”. Los “links” son típicamente canales de comunicación de alta velocidad, tales como fibra óptica, cable coaxial, microondas o satélites.

Cada nodo se puede conectar a varios DTEs. La conexión puede ser directa o remota. Una vez un DTE se conecta a una red, puede tener acceso a todos los DTE de la red.

 

 

 

 

 

 

 


Funciones del nodo:

 

1.      Permitir que los DTE puedan enviar y recibir información a través de la red.

2.      Enviar la información a través de otros nodos.

3.      Realizar la función de “multiplexing” por lo tanto, compartir los “links” entre varios DTEs.

 

 

 

Topologías de un WAN – son las formas en que se conectan los nodos:

 

1.      Fully connected – Cada nodo en la red se conecta a cada uno de los otros nodos. Son bien costosos por el número de “links” requeridos. Sin embargo, son bien rápidos, pues no hay nodos intermedios. Además ofrecen un alto grado de confiabilidad, pues si un “link”falla, hay otros que se pueden utilizar.

 

 

 

 

 


2.      Star – Todos los nodos se conectan a un nodo central, conocido como hub. Todas las comunicaciones entre nodos pasan a través del hub. Aunque el star reduce el número de links al mínimo, una falla en el nodo hub resultaría en la pérdida de todas las comunicaciones.

 

 

 

 


3.      Mesh – La distancia entre los nodos y el volumen de tráfico determina cuáles de los nodos son conectados. Las redes mesh pueden evolucionar según cambie los patrones de comunicación.

 

 

 

 


4.      Ring y Bus – Son otras topologías previamente estudiadas.

 

 

 


                        Ring                                                     Bus

 

 

Para ser efectivo y atraer el mayor mercado posible, un WAN debe ofrecer servicios a una variedad de protocolos, permitiendo que diferentes DTEs lo accesen (por ejemplo, DTEs sincrónicos y asincrónicos). Además, debe ser transparente, los DTE que accesan el network no deben tener la necesidad de cambiar su protocolo. Estos dos aspectos (la co-existencia de protocolos y la transparencia del network) requieren que el WAN provea una estructura de data universal que sea interna al WAN y reconocida por todos los nodos. Esta estructura se conoce como packet, y es capaz de llevar la información específica que necesita el protocolo así como la información de control para la red.

 

Los nodos son responsables por enviar los packets a través del network, desde el nodo donde se origina (source node) hasta el nodo que debe recibir (destination node) y eventualmente al DTE al que se envía. Cuando un DTE transmite, el proceso se maneja como sigue:

 

1.      El nodo conectado al DTE que transmite acepta la información del DTE, la guarda en el packet y la transmite al network.

2.      El nodo conectado al DTE que recibe remueve el packet del network. La información del packet será transmitida al DTE que recibe usando el protocolo de ese DTE.

3.      Cualquier nodo intermedio enviará el packet al nodo final (destination mode) usando algún tipo de algoritmo de envío. El algoritmo puede ser:

a.       Flooding – el nodo envía el packet a través de todos los “links” con la esperanza de que el packet llegue en algún momento a su destino.

b.      Routing table – es una estructura de datos que se le provee a cada nodo. El routing table contiene una lista de todos los nodos que pueden ser el destino de un packet y del “link” de los nodos necesarios para llegar a ese destino.

 

 

Métodos de transmisión de packets:

 

Los packets se transmiten a través del network un nodo a la vez. Cuando un nodo o un “link” falla, puede que el packet no llegue a su destino. Se usan varios métodos para remediar esta situación:

1.      Datagram Service – Se asume que los DTEs son responsables de manejar cualquier error asociado con la transmisión. Este servicio de comunicación no tiene garantía alguna sobre la transmisión del packet.

2.      Messaging System – El mensaje es enviado como una serie de packets que son re-ensamblados en un mensaje completo en cada nodo antes de enviarlo al próximo “link”. Estos sistemas normalmente ofrecen garantía del servicio, en donde un mensaje enviado por un DTE eventualmente llegará a su destino. Se usa en situaciones donde no se requiere comunicación interactiva y no es crítico el tiempo que necesita la data para llegar a su destino.

3.      Virtual Circuits – Es un camino a través del WAN que se mantiene por la duración de la comunicación (parecido al teléfono). Se utiliza en comunicación interactiva. La data entrada por el usuario sigue el mismo camino a través del circuito hasta que la comunicación termine. Si una comunicación al mismo destino se realiza más tarde, el camino puede ser diferente (dependiendo del tráfico y la topología). Los circuitos virtuales son confiables: la data que envía un DTE llega en el orden enviado, sin pérdida, duplicidad o error, al DTE que recibe.

 

Diseño del Nodo:

 

Existen tres funciones genéricas que todo nodo debe realiza: la transmisión y recepción de packets de otros nodos; el envío de packets de un nodo a otro; y el control del acceso de los DTEs a la red. Para realizar estas funciones se ha dividido los programas de nodos en niveles (layers), ya que se facilita encontrar y corregir fallas, se simplifica la prueba de programas y se puede modificar un nivel sin afectar los otros. Los niveles son:

1.      Physical Layer – Define las propiedades eléctricas y mecánicas del “link”. Un nodo puede estar asociado con varios links y no todos los links tienen que proveer el mismo tipo de comunicación. Los nodos al final de cada link deben tener el mismo protocolo de Physical Layer.

2.      Data Link Layer – Se usa para asegurar que los packets enviados a través del link lleguen al próximo nodo en el orden correcto y sin errores. Provee:

a.       El mecanismo responsable de la transmisión t recepción de los packets.

b.      Un protocolo confiable (como stop-and-wait o go-back-n) que asegure que cualquier packet enviado a través del link hará una de dos cosas: llegará correctamente o llegará con errores y se pedirá una retransmisión.

3.      Network Layer – Establece la llamada para la comunicación y la ruta del packet a través del network. Es responsable de varias funciones, entre ellas:

a.       Verificar los packets recibidos por el Data Link Layer para determinar el destino del packet.

b.      Actuar de multiplexer a los DTEs conectados a un nodo.

c.       Tomar información del DTE (como la data y la dirección del destinatario) y pasarla al Data Link Layer.