• Módulo PAR (Planificación y Administración de Redes)

    BINARIO

    • El fragmento de información más pequeño se llama bit.
    • Un bit o es 1 o es 0. Uno = Hay pulso electrico. Cero = No hay pulso eléctrico.
    • Se necesitan transmitir diferentes cantidades de bits para enviar diferentes números:
      – Con 1 bit se pueden transmitir 2 números diferentes: 0 y 1.
      – Con 2 bits se pueden transmitir 4 números diferentes: 0 (00), 1 (01), 2 (10) y 3 (11).
      – Con n bits se pueden transmitir 2 elevado a n números diferentes.
      – Por ejemplo, con 4 bits (24) se podrán transmitir 16 números diferentes.
    BITS DISPONIBLES DIFERENTES NÚMEROS POSIBLES
    1 2
    2 4
    4 16
    8 256
    16 65.536
    32 4.294.967.296
    64 18.446.744.073.709.500.000

     

    BINARIO A DECIMAL

    Cada número binario se puede pasar a decimal descomponiéndolo en una suma de potencias de 2. Por ejemplo, para pasar el número binario a decimal, sería así:

    1001 1 * 2³ + 0 * 2² + 0 * 2¹ + 1 * 2⁰ (1 * 2³) + (0 * 2²) + (0 * 2¹) + (1 * 2⁰) (1 * 8) + (0 * 4) + (0 * 2) + (1 * 1) 8 + 0 + 0 + 1 9

    o, por si no te aclaras:

     

    Número en binario 1 0 0 1
    Binario factorizado 1 x 2³ 0 x 2² 0 x 2¹ 1 x 2⁰
    Decimales a sumar 8 0 0 1 = 9

    POTENCIAS DEL NÚMERO 2

    20 = 1
    21 = 2
    22 = 4
    23 = 8
    24 = 16
    25 = 32
    26 = 64
    27 = 128
    28 = 256
    29 = 512
    210 = 1024
    211 = 2048
    212 = 4096
    213 = 8192
    214 = 16384
    215 = 32768
    216 = 65536
    217 = 131072
    218 = 262144
    219 = 524288
    220 = 1048576

    DECIMAL A BINARIO

    Para pasar el número 9 (en decimal) a binario hay que factorizarlo. Para ello hay varios métodos:

    Columna

    9/2|1        # 9 dividido entre 2 = 4 (abajo) y sobra 1 (a la derecha)
    4/2|0        # 4 dividido entre 2 = 2 (abajo) y sobra 0 (a la derecha)
    2/2|0        # 2 dividido entre 2 = 1 (abajo) y sobra 0 (a la derecha)
    1/1|1        # El 1 no se puede dividir por 2, por lo que pasa a la derecha
    

    Si contamos de abajo a arriba los numeros que tenemos a la derecha nos da 1001.

    División

    9 |_2
    1   4 |_2
    ▼   0   2 |_2
    1   ▼   0   1 |_2 (no se puede dividir por 2, así que el 1 pasa directo)
        0   ▼   ▼
            0   ▼
                1
    

    Factorización por primer número menor

    Por ejemplo el número 1115, empezamos poniéndolo arriba del primer número menor a él y vamos restando:

     

    1115 91 27 11 3 1
    8192 4096 2048 1024 512 256 128 64 32 16 8 4 2 1
    91 27 11 3 1 0
    1 1 1 1 1 1
    1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1

    Lógica binaria (NOT, OR, AND)

    .

    NOT 0 1
    1 0

    .

    0 0 1 1
    OR 0 1 0 1
    Si hay 1 es 1
    0 1 1 1

    .

    0 0 1 1
    AND 0 1 0 1
    Si hay 0 es 0
    0 0 0 1

    Notación hexadecimal

    Decimal Binario Hexadecimal
    0 0000 0
    1 0001 1
    2 0010 2
    3 0011 3
    4 0100 4
    5 0101 5
    6 0110 6
    7 0111 7
    8 1000 8
    9 1001 9
    10 1010 A
    11 1011 B
    12 1100 C
    13 1101 D
    14 1110 E
    15 1111 F

    Binario a hexadecimal

    Pasar grupos de 4 bits primero a decimal y luego a hexadecimal. Por ejemplo el número binario 101100101100:

    1010101010101
    🡫 🡫 🡫
    1011 0010 1100
    🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫
    1 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0
    🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫
    1 x 23 0 x 22 1 x 21 1 x 20 0 x 23 0 x 22 1 x 21 0 x 20 1 x 23 1 x 22 0 x 21 0 x 20
    🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫 🡫
    8 0 2 1 0 0 2 0 8 4 0 0
    🡫 🡫 🡫
    11 2 12
    🡻 🡻 🡻
    b 2 c

    Unidades de información

    UNIDAD SÍMBOLO TAMAÑO
    1 bit b 1 bit
    1 Byte B 8 bits
    1 Kilobyte KB 1024 B
    1 Megabyte MB 1024 KB
    1 Gigabyte GB 1024 MB
    1 Terabyte TB 1024 GB
    1 Petabyte PB 1024 TB
    1 Exabyte EB 1024 EB

    Tipos de transmisión

    Según la cantidad de canales

    • Serie
      – Un sólo canal.
      – Los bits van uno detrás del otro.
      Da problemas de sincronización.
    • Parelelo
      – Más de un canal a la vez.
      – Se trasmite más de 1 bit por vez.
      Da problemas de interferencia.
      Se usa en distancias cortas (por ejemplo entre procesador y memoria).

    Según el tipo de señal

    • Analógica
      – Se pueden enviar muchos valores de un rango en la misma señal.
      Se usa en radio, tv viejas, teléfonos sobre par de cobre, etc.
    • Digital
      – Sólo se pueden transmitir ceros y unos.
      Se usa en TV digital, fibra óptica, etc.

    Según el tipo de explotación

    • Simplex
      – Se transmite sólo en una dirección.
    • Semi-dúplex
      – Se transmite en ambas direcciones, pero una direccón por vez.
    • Full dúplex
      Se transmite en ambas direcciones simultáneamente.

    Según la sincronización

    • Asíncrona
      – El emisor no le dice al receptor cuando comienza la información. Simplemente la envía.
      – Eso si, el mensaje tiene un bit de inicio y un bit final.
    • Síncrona
      – El emisor le dice al receptor cuando comienza y cuando termina la transmisión
      – Es más eficiente que la asíncrona
      – Antes del envío de los datos se envía un bloque de sincronización.

    Detección del error

    Para las aplicaciones en tiempo real, los métodos de abajo sólo sirven para detectar el error, no para corregirlo. Si se detecta un error mediante los siguientes métodos, la solución es volver a enviar el mensaje:

    • Mediante bit de paridad
      Paridad par
      x
      – Paridad impar
      x
      Por ejemplo:
      Mensaje que se quiere enviar: 1001101 (7 bits)
      Mensaje con bit de paridad par: 10011010
      Mensaje con bit de paridad impar: 10011011
    • Mediante checksum
      – Se suman los bits del mensaje a enviar y el resultado se envía con el mensaje
      Por ejemplo:
      Mensaje que se quiere enviar: 1001101000101011
      Checksum: 10011010 (154 en dec) + 00101011 (43 en dec) = 11000101 (197 en dec)
      Mensaje total a enviar = 100110100010101111000101
    • Mediante CRC (Cyclic Redundancy Check)
      – El contenido del mensaje se divide por un polinimio conocido y el resto se adjunta al mensaje.
      – Ese resto siempre tiene la misma longitud (la longitud del polinomio utilizado)
      – Es realizado por el hardware
      – Es muy rápido y eficiente

    Contaminación de la señal

    • Atenuación
      – Pérdida de la intensidad de la señal
      – Se aplica la amplitud
      – Depende de la longitud y de la estrechez del canal
      – Para corregir se usan repetidores
    • Distorsión
      – Cambio de forma de la señal
      – El comportamiento del canal cambia dependiendo de lafrecuencia de la señal
      – Para corregir se usan ecualizadores
    • Interferencia
      – Ocurre cuando se agrega una señal externa
      – La frecuencia es conocida
      – Para corregir se usan filtros
    • Ruido
      – Ocurre porque se agregan varias señales desconocidas
      – Es difícil de resolver
      – Para corregir se hace un blindaje del canal, si es posible
    • Reducción del ancho de banda
      – Se usan flitros
      – Los proveedores de internet lo utilizan muy a menudo

    Rendimiento de la conexión

    bits de información
    Rendimiento = ———————— x 100%
    bits totales

    Velocidad de transmisión

    Número de bits
    Velocidad de transmisión = ——————- (bps)
    Tiempo

    Velocidad de descarga

    Kilobyte
    Velocidad de descarga = ———– (KB/s)
    Tiempo

    Medios de transmisión

    • Cable de par trenzado
      – 8 hilos de cobre trenzados de a dos (par) para evitar interferencias
      – Barato y fácil de instalar
      – Longitud corta (Sobre los 100 metros) con problemas de atenuación.
      – Conector RJ45 de ds tipos:
      . UTP: sin blindaje (unshielded)
      . STP: con blindaje (shielded)
      . CAT 1: 1 Mbps
      . CAT 2: 4 Mbps
      . CAT 3: 10 Mbps
      . CAT 4: 16 Mbps
      . CAT 5: 100 Mbps
      . CAT 5e: 1 Gbps
      . CAT 6: 10 Gbps (hasta 55m)
      . CAT 7: 10 Gbps
    • Cable coaxial
      – Alambre de cobre grueso cubierto por un matríal aislante y una malla metálica anti-interferencias.
      – Longitud mediana (Sobre los 500 metros)
      – 2 tipos:
      . Delgado (185m)
      . Grueso (500m)
    • Fibra óptica
      – Alabmre que puede trasportar luz cubierto de una capa aislante.
      – La luz se refleja en el interio del cable.
      Monomodo (Single mode):
      – Núcleo pequeño, de 8 a 10 µm (micrómetros).
      – Sólo una transmisión a la vez.
      – Muy caro.
      – Adecuado para distancias de hasta 80kmts.
      Multimode (Multi mode):
      – Núcleo grande, de 8 a 10 µm (micrómetros).
      – Permite más de una transmisión a la vez.
      – Para ser usado en redes LAN.
      – Longitud media (hasta 300 metros)
    • Cable eléctrico
      – Comunicación mediante PLC (Power Line Communications)
      – Son necesarios dos transmisores-receptores. Uno debe estar conectado al router.
    • Transmisión inalámbrica
      – Ondas de radio
      . Ondas electromagéticas.
      . Gran ancho de banda.
      . Problemas con las interferencias.
      – Comunicación por satélite
      . Distancias muy largas
      . La señal se retrasa bastante.

    Clases de direcciones de red

    • Clase A: 1.0.0.0 a 127.255.255.255
      – En notación binaria empiezan como 0 _ _ _ _ _ _ _
      – Privadas: 10.0.0.0 a 10.255.255.255
      – Loopback: 127.0.0.0 a 127.255.255.255
    • Clase B: 128.0.0.0 a 191.255.255.255
      – En notación binaria empiezan como 1 0 _ _ _ _ _ _
      – Privadas: 172.16.0.0 a 172.31.255.255
      – Link local: 169.254.0.0 a 169.254.255.255
    • Clase C: 192.0.0.0 a 223.255.255.255
      – En notación binaria empiezan como 1 1 0 _ _ _ _ _
      – Privadas: 192.168.0.0 a 192.168.255.255
    • Clase D: 224.0.0.0 a 239.255.255.255
      – (multicast)
      – En notación binaria empiezan como 1 1 1 0 _ _ _ _
    • Clase E: 240.0.0.0 a 254.255.255.255 (exp.)
      – En notación binaria empiezan como 1 1 1 1 _ _ _ _

    Subredes IPv4

    CIDR MÁSCARA MÁSCARA EN BINARIO BITS DE SUBRED SUBREDES TOTALES ES DECIR IPs TOTALES IPs USABLES
    CLASE A
    /0 0.0.0.0 00000000.00000000.00000000.00000000 2^32 4.294.967.296 4.294.967.296
    /1 128.0.0.0 10000000.00000000.00000000.00000000 2^31 2.147.483.648
    /2 192.0.0.0 11000000.00000000.00000000.00000000 2^30 1.073.741.824
    /3 224.0.0.0 11100000.00000000.00000000.00000000 2^29 536.870.912
    /4 240.0.0.0 11110000.00000000.00000000.00000000 2^28 268.435.456
    /5 248.0.0.0 11111000.00000000.00000000.00000000 2^27 134.217.728
    /6 252.0.0.0 11111100.00000000.00000000.00000000 2^26 67.108.864
    /7 254.0.0.0 11111110.00000000.00000000.00000000 2^25 33.554.432
    /8 255.0.0.0 11111111.00000000.00000000.00000000 2^24 16.777.216
    /9 255.128.0.0 11111111.10000000.00000000.00000000 2^23 8.388.608
    /10 255.192.0.0 11111111.11000000.00000000.00000000 2^22 4.194.304
    /11 255.224.0.0 11111111.11100000.00000000.00000000 2^21 2.097.152
    /12 255.240.0.0 11111111.11110000.00000000.00000000 2^20 1.048.576
    /13 255.248.0.0 11111111.11111000.00000000.00000000 2^19 524.288
    /14 255.252.0.0 11111111.11111100.00000000.00000000 2^18 262.144
    /15 255.254.0.0 11111111.11111110.00000000.00000000 2^17 131.072
    CLASE B
    /16 255.255.0.0 11111111.11111111.00000000.00000000 2^16 65.536
    /17 255.255.128.0 11111111.11111111.10000000.00000000 2^15 32.768
    /18 255.255.192.0 11111111.11111111.11000000.00000000 2^14 16.384
    /19 255.255.224.0 11111111.11111111.11100000.00000000 2^13 8.192
    /20 255.255.240.0 11111111.11111111.11110000.00000000 2^12 4.096
    /21 255.255.248.0 11111111.11111111.11111000.00000000 2^11 2.048
    /22 255.255.252.0 11111111.11111111.11111100.00000000 2^10 1.024
    /23 255.255.254.0 11111111.11111111.11111110.00000000 2^9 512
    CLASE C
    /24 255.255.255.0 11111111.11111111.11111111.00000000 0 1 2^0 256 254
    /25 255.255.255.128 11111111.11111111.11111111.10000000 1 2 2^1 128 126
    /26 255.255.255.192 11111111.11111111.11111111.11000000 2 4 2^2 64 62
    /27 255.255.255.224 11111111.11111111.11111111.11100000 3 8 2^3 32 30
    /28 255.255.255.240 11111111.11111111.11111111.11110000 4 16 2^4 16 14
    /29 255.255.255.248 11111111.11111111.11111111.11111000 5 32 2^5 8 6
    /30 255.255.255.252 11111111.11111111.11111111.11111100 6 64 2^6 4 2
    /31 255.255.255.254 11111111.11111111.11111111.11111110
    /32 255.255.255.255 11111111.11111111.11111111.11111111