Unidad 1: Introducción a la comunicación industrial
Ing. Oscar Alonso Rosete Beas
Semana 22 Enero Rev:2 ciclo 2024-1
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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Horas de Clase Asistidas: 64 (4/semana)
Horas de laboratorio: 32 (2/semana)
Horas de Clase Independientes: 32 (2/semana)
Duración Total: 128 horas
Horario: Lunes, Martes y Jueves(Lab) 19:00-21:00
Salón: 28103
DATOS DEL DOCENTE
Nombre: Oscar Alonso Rosete Beas
E-mail: oscar.rosete@cetys.mx
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Este curso tiene como propósito que el estudiante adquiera las competencias que utilizará sobre los conceptos generales de interfaces y redes, implementando el desarrollo de sistemas que permitan interactuar con medios de transmisión y comunicación de datos elementales y de uso industrial.
Durante el curso se estudiará:
Conceptos de comunicación industrial
Interfaces de comunicación industrial
Elementos para constituir una red industrial
Tipos de redes industriales.
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Las actividades que se realicen dentro del aula serán dirigidas por el profesor y otras serán de carácter independiente para ser realizadas por los alumnos fuera del aula.
Las formas genéricas de actividades de aprendizaje que serán realizadas por los alumnos son:
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Reportes de lectura y reportes de investigación.
Prácticas de Laboratorio(*)
Presentaciones en clase.
Elaboración de prototipos.
Exámenes escritos a lo largo del curso y examen final.
Proyecto final integrador en donde se apliquen las herramientas vistas durante el curso.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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DNS
FTP
WEB SERVER
2.1. Puertos de comunicación
2.2. Interfaces seriales
2.2.1. Estándares y protocolos
2.2.2. Detección de fallas
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2.3. Interfaces paralelos
2.3.1. Estándares y protocolos
2.3.2. Detección de fallas
2.4. Buses de campo
2.4.1. Estándares y protocolos
2.4.2. Detección de fallas
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3.1. Antecedentes
3.2. Arquitectura de redes industriales
3.2.1. Tipos
3.2.2. Componentes
3.2.3. Topologías
3.3. Especificaciones técnicas
3.4. Cableado Estructurado
3.5. Redes inalámbricas
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4.1. Introducción
4.2. Arquitectura de redes inalámbricas de sensores
4.3. Obtención de información
4.4. Administración de energía
4.5. Seguridad en redes inalámbricas
4.6. Instalación y programación
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Node MCU
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Bibliografía
Stallings, W. (2013) Data and Computer Communications, 10th editions. Upper Saddle River, NJ, USA. Pearson Education Inc.
Wilamoski, B. M. (2011) Industrial Communication Systems, 2nd edition. Boca Raton, FL, USA. CRC press.
Zurawski, R. (2014). Industrial Communication Technology Handbook, 2nd edition. Boca Raton, FL, USA. CRC press.
Mukherjee, N. (2015). Building Wireless Sensor Networks: Theoretical and Practical Perspectives. Boca Raton, FL, USA. CRC press.
Building the Web of Things: With examples in Node.js and Raspberry Pi
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Software:
CISCO Packet Tracer, Python, Arduino, Web Dev, Node.js
Herramientas digitales:
Blackboard, Google suite, recursos microsoft, portafolio electronico, bases de datos.
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Node MCU
Concepto | Descripción | Ponderación |
---|---|---|
Formación: Actitudes y valores | Actitud en actividades individuales y en equipo relacionadas a la clase | 5% |
Tareas | Resolución de ejemplos típicos, solución de problemas en tareas individuales y en equipo. | 15% |
Exposiciones grupales | Exposiciones de acuerdo a temáticas asignadas. | 10% |
Pruebas objetivas (2) | Pruebas objetivas en forma de exámenes parciales y/o finales | 25% |
Prácticas de laboratorio | Desarrollo exitoso y elaboración de repórte de práctica de laboratorio | 20% |
Proyecto Final | Desarrollo y presentaciones profesionales de los proyectos | 25% |
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Concepto | Descripción | Ponderación |
---|---|---|
Formación: Actitudes y valores | Actitud en actividades individuales y en equipo relacionadas a la clase | 5% |
Tareas | Resolución de ejemplos típicos, solución de problemas en tareas individuales y en equipo. | 15% |
Exposiciones grupales | Exposiciones de acuerdo a temáticas asignadas. | 15% |
Pruebas objetivas (2) | Pruebas objetivas en forma de exámenes parciales y/o finales | 25% |
Prácticas de laboratorio | Desarrollo exitoso y elaboración de repórte de práctica de laboratorio | 20% |
Proyecto Final | Desarrollo y presentaciones profesionales de los proyectos | 20% |
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Profesor:
Ing. Oscar Alonso Rosete Beas
E-Mail:
oscar.rosete@cetys.mx
Pagina de facebook:
https://www.facebook.com/oscararosete
Sitio web:
https://oscarrosete.com/
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Asesorías: WhatsApp 686 264 5073
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Desarrollar un proyecto de innovación a nivel experimental de tecnología utilizando el material visto en el curso, donde el alumno proponga la solución de un problema planteado mediante el desarrollo de un proceso para la implementación de la solución y la realización de pruebas de factibilidad y utilidad de un sistema.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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En los equipos previamente formados, debatan al respecto y lleguen a una respuesta conjunta a las preguntas:
1. ¿Qué es una red de computadoras?
2. ¿Qué es un protocolo de comunicación?
3. ¿De que manera los han afectado negativa y positivamente las redes de computadora?
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En torno a los años 1970 y 1980 se produjo una sinergia entre los campos de los computadores y las comunicaciones que desencadenó un cambio drástico en las tecnologías, productos y en las propias empresas que, desde entonces, se dedican conjuntamente a los sectores de los computadores y de las comunicaciones.
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La revolución experimentada en el sector de los computadores y las comunicaciones ha producido los siguientes hechos significativos:
1973: First Voice Data Packet
1971: Primer microprocesador en un chip
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No hay diferencias fundamentales entre la transmisión de datos, de voz o de vídeo.
Video-Over-Ip
VoIP
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Gartner, 2021.
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Cloud-native platforms, distributed enterprise, total experience
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Gartner, 2023.
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Una red no es mas que 2 o más ordenadores conectados entre si con el hardware (adaptadores de red) y software de red para comunicarse e intercambiar datos.
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Esta compuesta por dos aspectos principales:
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Puedes crear una red de computadoras simple utilizando un dispositivo llamado switch para conectar todas las computadoras en tu red entre sí.
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Puedes realizarlo conectando un cable de red desde el switch a cada computadora con un conector especial, el cual lo conecta a una interfaz de red, un circuito electrónico que se encuentra en la computadora para facilitar la interacción en una red de computadoras.
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Si no se quiere trabajar con cables, se puede crear una red inalámbrica.
En una red inalámbrica, las computadoras o dispositivos utilizan adaptadores de red que permiten que se comuniquen a traves de señales/ondas de radio.
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Adicional se necesitará un punto de acceso inalámbrico (WAP) , que permita que las computadoras se conecten.
En las oficinas pequeñas o redes de casa el WAP puede encontrarse dentro del funcionamiento del router que nos permite conectarnos a internet (router inalámbrico).
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La figura muestra una red típica con 5 computadoras.
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En esta familia, cada persona tiene un equipo de cómputo, dos conectados inalámbricamente y 3 conectados alámbricamente.
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En este ejemplo, el router inalámbrico cuenta con un switch que puede proveer múltiples puertos para conectarse por medio de cables.
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Comenzaremos nuestro estudio considerando el modelo sencillo de sistema de comunicación mostrado en la figura, en la que se propone un diagrama de bloques.
El objetivo principal de todo sistema de comunicaciones es intercambiar información entre dos entidades.
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La figura muestra un ejemplo particular de comunicación entre una estación de trabajo y un servidor a través de una red telefónica pública.
Otro posible ejemplo consiste en el intercambio de señales de voz entre dos teléfonos a través de la misma red anterior.
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Los elementos clave en este modelo son los siguientes:
La fuente
Este dispositivo genera los datos a transmitir. Ejemplos de fuentes pueden ser un teléfono o un computador personal.
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El transmisor
Normalmente los datos generados por la fuente no se transmiten directamente tal y como son generados. Al contrario, el transmisor transforma y codifica la información, generando señales electromagnéticas susceptibles de ser transmitidas a través de algún sistema de transmisión.
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El transmisor
Por ejemplo, un módem convierte las cadenas de bits generadas por un computador personal y las transforma en señales analógicas que pueden ser transmitidas a través de la red de telefonía.
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El sistema de transmisión
Puede ser desde una sencilla línea de transmisión hasta una compleja red que conecte a la fuente con el destino.
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El receptor
El receptor acepta la señal proveniente del sistema de transmisión y la transforma de tal manera que pueda ser manejada por el dispositivo de destino. Por ejemplo, un módem captará la señal analógica de la red o línea de transmisión y la convertirá en una cadena de bits.
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El destino
Toma los datos del receptor.
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Las computadoras en una red deben de utilizar los mismos procedimientos para enviar y para recibir datos.
Le llamamos a esto protocolos de comunicación.
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Los datos deben de ser entregados sin corromperse.
En caso contrario, seria inservible. (Hay excepciones)
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Las computadoras en una red deben de ser capaces de determinar el origen y el destino de cada pieza de información (IP y Mac Address).
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Aunque el modelo presentado pueda parecer aparentemente sencillo, en realidad implica una gran complejidad. La tabla inferior lista algunas de las tareas claves que se deben realizar en un sistema de comunicaciones.
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El primer ítem, denominado utilización del sistema de transmisión, se refiere a la necesidad de hacer un uso eficaz de los recursos utilizados en la transmisión, los cuales se suelen compartir habitualmente entre una serie de dispositivos de comunicación. La capacidad total del medio de transmisión se reparte entre los distintos usuarios haciendo uso de técnicas denominadas de multiplexación.
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Investigue y de respuesta a cada una de las preguntas:
1. ¿Qué es un router/enrutador y cuales son sus tipos?
2. ¿Qué es un switch/conmutador y cuales son sus tipos ?
3. ¿Cuál es la diferencia entre un dispositivo final y un intermediario de una red? Mencione algunos ejemplos
4. ¿Cuál es la diferencia entre un cliente y un servidor?
5. ¿Cuáles son las funciones de un administrador de red?
Investigue el significado de los siguientes términos:
Red de transmisión de datos, sistema de comunicación, protocolo de comunicación, arquitectura de protocolos
Categorías de componentes de red:
Dispositivos
Medios de red
Servicios
Categorías de componentes de hardware:
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Los dispositivos de red con los que las personas están más familiarizadas se denominan “dispositivos finales” o “hosts”.
Estos dispositivos forman la interfaz entre los usuarios y la red de comunicación subyacente.
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Algunos ejemplos de dispositivos finales son:
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Los dispositivos intermediarios interconectan dispositivos finales. Estos dispositivos proporcionan conectividad y operan detrás de escena para asegurar que los datos fluyan a través de la red, como se muestra en la figura.
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La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.
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Como se muestra en la ilustración, estos medios son los siguientes:
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El software instalado en la computadora determina cuál es la función que cumple la computadora.
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Los servidores son hosts con software instalado que les permite proporcionar información, por ejemplo correo electrónico o páginas Web, a otros hosts de la red.
Cada servicio requiere un software de servidor diferente. Por ejemplo, para proporcionar servicios Web a la red, un host necesita un software de servidor Web.
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Los clientes son computadoras host que tienen instalado un software que les permite solicitar información al servidor y mostrar la información obtenida.
Un explorador Web, como Internet Explorer o Google Chrome, es un ejemplo de software cliente.
Tarea 1.
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Realice un video explicativo:
1. Implemente y explique la configuración en dispositivos finales reales ftp cliente/servidor.
Tarea 1.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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Investigue y de respuesta a cada una de las preguntas:
1. ¿Qué es un router/enrutador y cuales son sus tipos?
2. ¿Qué es un switch/conmutador y cuales son sus tipos ?
3. ¿Cuál es la diferencia entre un dispositivo final y un intermediario de una red? Mencione algunos ejemplos
4. ¿Cuál es la diferencia entre un cliente y un servidor?
5. ¿Cuáles son las funciones de un administrador de red?
Investigue el significado de los siguientes términos:
Red de transmisión de datos, sistema de comunicación, protocolo de comunicación, arquitectura de protocolos
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La trayectoria que toma un mensaje desde su origen hasta su destino puede ser desde un simple cable que conecta una computadora a otra, o tan complejo como una red a nivel global.
Esta infraestructura de red es la plataforma que soporta la red, provee un canal estable y confiable a traves del cual las comunicaciones suceden.
Categorías de componentes de red:
Dispositivos
Medios de red
Servicios
Categorías de componentes de hardware:
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Los dispositivos y los medios son los elementos físicos o el hardware, de la red. Por lo general, el hardware está compuesto por los componentes visibles de la plataforma de red, como una computadora portátil, una PC, un switch, un router, un punto de acceso inalámbrico o el cableado que se utiliza para conectar esos dispositivos.
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A veces, puede que algunos componentes no sean visibles. En el caso de los medios inalámbricos, los mensajes se transmiten a través del aire mediante radio frecuencias invisibles u ondas infrarojas.
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Los componentes de red se utilizan para proporcionar servicios y procesos, que son los programas de comunicación, denominados “software”, que se ejecutan en los dispositivos conectados en red.
Un servicio de red proporciona información en respuesta a una solicitud.
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Los servicios incluyen muchas de las aplicaciones de red comunes que utilizan las personas a diario, como los servicios de hosting de correo electrónico y web hosting.
Los procesos proporcionan la funcionalidad que direcciona y traslada mensajes a través de la red. Los procesos son menos obvios para nosotros, pero son críticos para el funcionamiento de las redes.
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Los dispositivos de red con los que las personas están más familiarizadas se denominan “dispositivos finales” o “hosts”.
Estos dispositivos forman la interfaz entre los usuarios y la red de comunicación subyacente.
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Algunos ejemplos de dispositivos finales son:
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Un dispositivo host es el origen o el destino de un mensaje transmitido a través de la red.
Para distinguir un host de otro, cada host en la red se identifica por una dirección. Cuando un host inicia la comunicación, utiliza la dirección del host de destino para especificar a dónde se debe enviar el mensaje.
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Los dispositivos intermediarios interconectan dispositivos finales. Estos dispositivos proporcionan conectividad y operan detrás de escena para asegurar que los datos fluyan a través de la red, como se muestra en la figura.
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Los dispositivos intermediarios conectan los hosts individuales a la red y pueden conectar varias redes individuales para formar una internetwork.
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Los siguientes son ejemplos de dispositivos de red intermediarios:
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La administración de datos, así como fluye en la red, es también una función de los dispositivos intermediarios. Estos dispositivos utilizan la dirección host de destino, conjuntamente con información sobre las interconexiones de la red para determinar la ruta que deben tomar los mensajes a través de la red.
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Los procesos que se ejecutan en los dispositivos de red intermediarios realizan las siguientes funciones:
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La comunicación a través de una red es transportada por un medio. El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el destino.
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Las redes modernas utilizan principalmente tres tipos de medios para interconectar los dispositivos y proporcionar la ruta por la cual pueden transmitirse los datos.
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Como se muestra en la ilustración, estos medios son los siguientes:
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La codificación de la señal que se debe realizar para que se transmita el mensaje es diferente para cada tipo de medio.
En los hilos metálicos, los datos se codifican dentro de impulsos eléctricos que coinciden con patrones específicos.
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Las transmisiones por fibra óptica dependen de pulsos de luz, dentro de intervalos de luz visible o infrarroja. En las transmisiones inalámbricas, los patrones de ondas electromagnéticas muestran los distintos valores de bits.
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Los diferentes tipos de medios de red tienen diferentes características y beneficios.
No todos los medios de red tienen las mismas características ni son adecuados para el mismo fin.
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Los criterios para elegir medios de red son los siguientes:
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Una dirección IP identifica una red o dispositivo en Internet
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Este protocolo es utilizado para subir y descargar archivos, esta comunicación se da entre un cliente (Máquina que accede al servidor mediante el protocolo FTP) y un servidor (El cual debe contar con el servicio FTP habilitado).
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Para el uso de este protocolo, necesitamos básicamente lo siguiente:
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Un servidor DNS es un software que se encarga de traducir las direcciones IP a nombres de dominio.
Cada dominio debe tener configurados unos servidores DNS, puesto que estos son los encargados de traducir los nombres de dominio o subdominios a su correspondiente dirección IP.
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1. Investigación
2. Descargar e instalar
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1. Investigación HTTP, HTTP request methods, HTML, CSS, y JavaScript.
Realice un video explicativo:
2. Desarrolle un servidor web que renderice HTML.
3. Acceda al HTML desde un dispositivo final secundario (cliente).
4. Explique el procedimiento realizado en un video corto.
Opciones: Node .js, apache, etc, Python(instalación requerida para clase),
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En los equipos previamente formados, debatan al respecto y lleguen a una respuesta conjunta para cada una de las preguntas:
1. ¿Qué es un router/enrutador y cuales son sus tipos?
2. ¿Qué es un switch/conmutador y cuales son sus tipos ?
3. ¿Cuál es la diferencia entre un dispositivo final y un intermediario de una red? Mencione algunos ejemplos
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En los equipos previamente formados, debatan al respecto y lleguen a una respuesta conjunta para cada una de las preguntas:
4. ¿Cuál es la diferencia entre un cliente y un servidor?
5. ¿Cuáles son las funciones de un administrador de red?
Nota: El entregable consiste en una presentación con la resolución.
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1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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1. Asigne una dirección IP estática al servidor web.
2. Desarrolle un servidor web que renderice una página web con HTML, CSS y JS.
3. Acceda al sitio desde otro dispositivo final (cliente).
4. Documente el procedimiento realizado en una documento en formato .pdf en conjunto con un video corto explicativo.
Opcional: Realizar las configuraciones necesarias para mostrar el sitio web con un dominio distinto a la dirección IP.
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Para transmitir información compleja, como la presentación de todos los dispositivos y el medio en una internetwork grande, es conveniente utilizar representaciones visuales.
Los diagramas permiten comprender fácilmente la forma en la que se conectan los dispositivos en una red grande.
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Estos diagramas utilizan símbolos para representar los diferentes dispositivos y conexiones que componen una red.
Este tipo de representación de una red se denomina “diagrama de topología”.
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Como cualquier otro lenguaje, el lenguaje de las redes se compone de un conjunto común de símbolos que se utilizan para representar los distintos dispositivos finales, dispositivos de red y medios, como se muestra en la ilustración.
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Los diagramas de topología son obligatorios para todos los que trabajan con redes. Estos diagramas proporcionan un mapa visual que muestra cómo está conectada la red.
Existen dos tipos de diagramas de topología
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Diagramas de topología física
Identifican la ubicación física de los dispositivos intermediarios, los puertos configurados y la instalación de los cables.
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Diagramas de topología física
Identifican la ubicación física de los dispositivos intermediarios, los puertos configurados y la instalación de los cables.
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Diagramas de topología lógica
Identifican dispositivos, puertos y el esquema de direccionamiento IP.
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Diagramas de topología lógica
Identifican dispositivos, puertos y el esquema de direccionamiento IP.
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En una documento, realiza una lista con imagenes de los componentes de la infraestructura de red que tienes instalada en tu red doméstica.
Comenzaremos nuestro estudio considerando el modelo sencillo de sistema de comunicación mostrado en la figura, en la que se propone un diagrama de bloques.
El objetivo principal de todo sistema de comunicaciones es intercambiar información entre dos entidades.
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Una interfaz de red es la circuitería electrónica que permite a un dispositivo conectarse a una red. Cada interfaz de red proporciona un puerto, que es el punto de conexión para la interfaz.
Se puede utilizar de manera intercambiable el término puerto, adaptador e interfaz.
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1. Realice las conexiones y configuración de los dispositivos para permitir comunicación entre los 4 dispositivos finales de las 2 redes locales. Ej. (192.168.2.3 con 192.168.20.8)
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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Para clasificar las redes tradicionalmente se consideran dos grandes categorías:
las redes de área amplia (WAN, Wide Area Networks) y las redes de área local (LAN, Local Area Networks).
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Las diferencias entre estas dos categorías son cada vez más difusas, tanto en términos tecnológicos como de posibles aplicaciones; no obstante, es una forma natural y didáctica de organizar su estudio, por lo que aquí se adoptará dicha clasificación.
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Redes de área local (LAN): redes que se encuentran en un área geográfica pequeña, tales como una vivienda a una empresa pequeña.
Redes de área amplia (WAN): un conjunto de LAN que brinda conexión entre LAN y con Internet.
*Red de área personal (PAN): conectar tu smartphone a tu carro utilizando Bluetooth es un ejemplo de una PAN.
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Generalmente, se considera como redes de área amplia a todas aquellas que cubren una extensa área geográfica, requieren atravesar rutas de acceso público y utilizan, al menos parcialmente, circuitos proporcionados por una entidad proveedora de servicios de telecomunicación.
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Generalmente, una WAN consiste en una serie de dispositivos de conmutación interconectados. La transmisión generada por cualquier dispositivo se encaminará a través de estos nodos internos hasta alcanzar el destino.
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A estos nodos (incluyendo los situados en los contornos) no les concierne el contendido de los datos, al contrario, su función es proporcionar el servicio de conmutación, necesario para transmitir los datos de nodo en nodo hasta alcanzar su destino final.
Tradicionalmente, las WAN se han implementado usando una de las dos tecnologías siguientes:
Conmutación de circuitos y conmutación de paquetes.
Últimamente, se está empleando como solución la técnica de retransmisión de tramas ( frame relay), así como las redes ATM.
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Al igual que las redes WAN, una LAN es una red de comunicaciones que interconecta varios dispositivos y proporciona un medio para el intercambio de información entre ellos.
No obstante, hay algunas diferencias entre las LAN y las WAN que se enumeran a continuación
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La cobertura de una LAN es pequeña, generalmente un edificio o, a lo sumo, un conjunto de edificios próximos.
Es habitual que la LAN sea propiedad de la misma entidad propietaria de los dispositivos conectados a la red.
En WAN, esto no es tan habitual o, al menos, una fracción significativa de recursos de la red son ajenos.
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Esto tiene dos implicaciones.
La primera es que se debe cuidar mucho la elección de la LAN, ya que, evidentemente, lleva acarreada una inversión sustancial de capital (comparada con los gastos de conexión o alquiler de líneas en redes de área amplia) tanto en la adquisición como en el mantenimiento.
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Segunda, la responsabilidad de la gestión de la red local recae solamente en el usuario
Por lo general, las velocidades de transmisión internas en una LAN son mucho mayores que en una WAN.
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Para las LAN hay diversas configuraciones.
De entre ellas, las más habituales son las LAN conmutadas y las LAN inalámbricas.
Dentro de las conmutadas, las más populares son las LAN Ethernet, constituidas por un único conmutador, o, alternativamente, implementadas mediante un conjunto de conmutadores interconectados entre sí.
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Otro ejemplo muy relevante son las LAN ATM (Asynchronous Transfer Mode), caracterizadas por utilizar tecnología de red ATM en un entorno local.
Por último, son también destacables las LAN con canal de fibra (Fiber Channel).
En las LAN inalámbricas se utilizan diversos tipos de tecnologías de transmisión y distintos tipos de configuraciones.
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Como el propio nombre sugiere, las MAN (Metropolitan Area Network) están entre las LAN y las WAN.
Interconexión de LAN dentro de área metropolitana o ciudad.
El interés en las MAN ha surgido tras ponerse de manifiesto que las técnicas tradicionales de conmutación y conexión punto a punto usadas en WAN, pueden ser no adecuadas para las necesidades crecientes de ciertas organizaciones.
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De acuerdo a lo visto en clase, realice la ubicación física de los componentes descritos en la imagen en dos ubicaciones:
Personalización de fondos (intercity, city and building)
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En una documento, realiza una lista con imágenes de los componentes de la infraestructura de red que tienes instalada en tu red doméstica.
Realice la ubicación física de los componentes con personalización de fondos (intercity, city and building)
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En una documento, realiza una lista con imágenes de los componentes de la infraestructura de red que tienes instalada en tu red doméstica.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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El software instalado en la computadora determina cuál es la función que cumple la computadora.
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Los servidores son hosts con software instalado que les permite proporcionar información, por ejemplo correo electrónico o páginas Web, a otros hosts de la red.
Cada servicio requiere un software de servidor diferente. Por ejemplo, para proporcionar servicios Web a la red, un host necesita un software de servidor Web.
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Los clientes son computadoras host que tienen instalado un software que les permite solicitar información al servidor y mostrar la información obtenida.
Un explorador Web, como Internet Explorer o Google Chrome, es un ejemplo de software cliente.
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Una computadora con software de servidor puede prestar servicios a uno o varios clientes simultáneamente.
Además, una sola computadora puede ejecutar varios tipos de software de servidor. En una oficina pequeña u hogareña, puede ser necesario que una computadora actúe como servidor de archivos, servidor Web y servidor de correo electrónico.
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Una sola computadora también puede ejecutar varios tipos de software cliente.
Debe haber un software cliente por cada servicio requerido. Si un host tiene varios clientes instalados, puede conectarse a varios servidores de manera simultánea. Por ejemplo, un usuario puede leer su correo electrónico y ver una página Web mientras utiliza el servicio de mensajería instantánea y escucha la radio a través de Internet.
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El software de servidor y el de cliente normalmente se ejecutan en computadoras distintas, pero también es posible que una misma computadora cumpla las dos funciones a la vez. En pequeñas empresas y hogares, muchas computadoras funcionan como servidores y clientes en la red.
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Este tipo de red se denomina red entre pares (peer-to-peer).
La red punto a punto más sencilla consiste en dos computadoras conectadas directamente mediante una conexión por cable o inalámbrica.
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Las personas intercambian ideas mediante diversos métodos de comunicación.
Sin embargo, independientemente del método elegido, todos los métodos de comunicación tienen tres elementos en común.
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El primero de estos elementos es el origen del mensaje, o emisor. Los orígenes de los mensajes son las personas o los dispositivos electrónicos que deben enviar un mensaje a otras personas o dispositivos.
El segundo elemento de la comunicación es el destino, o receptor, del mensaje. El destino recibe el mensaje y lo interpreta.
Un tercer elemento, llamado “canal”, está formado por los medios que proporcionan el camino por el que el mensaje viaja desde el origen hasta el destino.
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La comunicación comienza con un mensaje, o información, que se debe enviar desde un origen hasta un destino.
El envío de este mensaje, ya sea mediante comunicación cara a cara o a través de una red, está regido por reglas llamadas “protocolos”.
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Estos protocolos son específicos del tipo de método de comunicación en cuestión.
En nuestra comunicación personal diaria, las reglas que utilizamos para comunicarnos por un medio, como una llamada telefónica, no son necesariamente las mismas que los protocolos para utilizar otro medio, como enviar una carta.
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Antes de comunicarse, deben acordar cómo hacerlo. Si en la comunicación se utiliza la voz, primero deben acordar el idioma.
A continuación, cuando tienen un mensaje que compartir, deben poder dar formato a ese mensaje de una manera que sea comprensible.
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Cada una de estas tareas describe protocolos implementados para lograr la comunicación.
Esto es válido para la comunicación por computadora.
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Además de identificar el origen y el destino, los protocolos informáticos y de red definen los detalles sobre la forma en que los mensajes se transmiten a través de una red para cumplir con los requisitos anteriores.
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Los protocolos utilizados en las comunicaciones de redes comparten muchos rasgos fundamentales y generalmente incluyen los siguientes requerimientos:
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Al igual que en la comunicación humana, los diversos protocolos informáticos y de red deben poder interactuar y trabajar en conjunto para que la comunicación de red se lleve a cabo correctamente.
Un grupo de protocolos interrelacionados que son necesarios para realizar una función de comunicación se denomina “suite de protocolos”.
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Los hosts y los dispositivos de red implementan las suites de protocolos en software, hardware o ambos.
Una de las mejores formas para visualizar la forma en que los protocolos interactúan dentro de una suite es ver la interacción como un stack.
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Un stack de protocolos muestra la forma en que los protocolos individuales se implementan dentro de una suite.
Los protocolos se muestran en capas, donde cada servicio de nivel superior depende de la funcionalidad definida por los protocolos que se muestran en los niveles inferiores.
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Las capas inferiores del stack se encargan del movimiento de datos por la red y proporcionan servicios a las capas superiores.
Las capas superiores se enfocan en el contenido del mensaje que se envía.
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En la capa inferior, la capa física, hay dos personas, cada una con una voz que puede pronunciar palabras en voz alta.
En la segunda capa, la capa de las reglas, existe un acuerdo para hablar en un lenguaje común.
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En la capa superior, la capa de contenido, están las palabras que se pronuncian realmente.
Este es el contenido de la comunicación.
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Si fuéramos testigos de esta conversación, realmente no veríamos las capas flotando en el lugar.
El uso de capas es un modelo que proporciona una forma de dividir convenientemente una tarea compleja en partes y describir cómo funcionan.
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Los protocolos de red definen un formato y un conjunto de reglas comunes para intercambiar mensajes entre dispositivos.
Algunos protocolos son IP, HTTP y DHCP.
La manera en que se da formato o se estructura el mensaje, se muestra en la figura.
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Esto no difiere mucho del protocolo utilizado para escribir la dirección en un sobre al enviar una carta.
La información debe respetar un determinado formato, ya que, de lo contrario, la oficina de correos no puede entregar la carta en el destino.
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Algunos protocolos de red comunes son IP, HTTP y DHCP.
El proceso por el cual los dispositivos de red comparten información sobre rutas con otras redes, como se muestra en la figura.
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La manera y el momento en que se transmiten mensajes de error y del sistema entre los dispositivos, como se muestra en la figura.
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La configuración y la terminación de sesiones de transferencia de datos, como se muestra en la figura.
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Un ejemplo del uso de una suite de protocolos en comunicaciones de red es la interacción entre un servidor Web y un cliente Web.
Esta interacción utiliza una cantidad de protocolos y estándares en el proceso de intercambio de información entre ellos.
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Los distintos protocolos trabajan en conjunto para asegurar que ambas partes reciben y entienden los mensajes
Protocolo de aplicación
El protocolo de transferencia de hipertexto (HTTP) es un protocolo que rige la forma en que interactúan un servidor Web y un cliente Web.
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Protocolo de transporte
El protocolo de control de transmisión (TCP) es el protocolo de transporte que administra las conversaciones individuales entre servidores Web y clientes Web.
TCP divide los mensajes HTTP en partes más pequeñas, llamadas “segmentos”.
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Protocolo de Internet
IP es responsable de tomar los segmentos con formato de TCP, encapsularlos en paquetes, asignarles las direcciones adecuadas y enviarlos a través del mejor camino hacia el host de destino.
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Protocolos de acceso a la red
los protocolos de acceso a la red describen dos funciones principales, la comunicación a través de un enlace de datos y la transmisión física de datos en los medios de red.
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Los estándares y protocolos de los medios físicos rigen la forma en que se envían las señales y la forma en que las interpretan los clientes que las reciben.
Ethernet constituye un ejemplo de un protocolo de acceso a la red.
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Una suite de protocolos es un grupo de protocolos que trabajan en forma conjunta para proporcionar servicios integrales de comunicación de red.
Las suites de protocolos pueden estar especificadas por un organismo de estandarización o pueden ser desarrolladas por un proveedor.
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Realice un video explicativo:
1. Implemente y explique la configuración de un cliente/servidor de correo en CISCO Packet Tracer.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
Al igual que en la comunicación humana, los diversos protocolos informáticos y de red deben poder interactuar y trabajar en conjunto para que la comunicación de red se lleve a cabo correctamente.
Un grupo de protocolos interrelacionados que son necesarios para realizar una función de comunicación se denomina “suite de protocolos”.
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Los protocolos IP, HTTP y DHCP son todos parte de la suite de protocolos de Internet conocida como protocolo de control de transmisión/IP (TCP/IP).
La suite de protocolos TCP/IP es un estándar abierto, lo que significa que estos protocolos están disponibles para el público sin cargo, y cualquier proveedor puede implementar estos protocolos en su hardware o software.
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Los estándares abiertos fomentan la competencia y la innovación. También garantizan que ningún producto de una sola compañía pueda monopolizar el mercado o tener una ventaja desleal sobre la competencia.
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La compra de un router inalámbrico para el hogar constituye un buen ejemplo de esto.
Existen muchas opciones distintas disponibles de diversos proveedores, y todas ellas incorporan protocolos estándares, como IPv4, DHCP, 802.3 (Ethernet) y 802.11 (LAN inalámbrica).
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Estos estándares abiertos también permiten que un cliente con el sistema operativo OS X de Apple descargue una página Web de un servidor Web con el sistema operativo Linux.
Esto se debe a que ambos sistemas operativos implementan los protocolos de estándar abierto, como los de la suite TCP/IP.
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Los organismos de estandarización son importantes para mantener una Internet abierta con especificaciones y protocolos de libre acceso que pueda implementar cualquier proveedor.
Los organismos de estandarización pueden elaborar un conjunto de reglas en forma totalmente independiente o, en otros casos, pueden seleccionar un protocolo exclusivo como base para el estándar. Si se utiliza un protocolo exclusivo, suele participar el proveedor que creó el protocolo.
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Los organismos de estandarización generalmente son organismos sin fines de lucro y neutrales en lo que respecta a proveedores, que se establecen para desarrollar y promover el concepto de estándares abiertos.
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Entre los organismos de estandarización, se incluyen los siguientes:
Internet Society (ISOC)
Internet Architecture Board (IAB)
Internet Engineering Task Force (IETF)
Instituto de Ingenieros en Electricidad y Electrónica (IEEE)
International Organization for Standardization (ISO)
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La misión del IETF es desarrollar, actualizar y mantener Internet y las tecnologías TCP/IP. Una de las responsabilidades clave del IETF es producir documentos de solicitud de comentarios (RFC), que son un memorándum que describe protocolos, procesos y tecnologías para Internet
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El IEEE es una de los organismos de estandarización líderes en el mundo. Crea y mantiene estándares que influyen en una amplia variedad de sectores, como energía, salud, telecomunicaciones y redes.
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La familia de estándares IEEE 802 se ocupa de redes de área local y redes de área metropolitana, incluidas tanto las redes conectadas por cable como las inalámbricas.
Los estándares IEEE 802.3 e IEEE 802.11 son estándares IEEE importantes en redes de computadoras.
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El estándar IEEE 802.3 define el control de acceso al medio (MAC) para Ethernet por cable.Esta tecnología generalmente es para las LAN, pero también tiene aplicaciones para redes de área extensa (WAN).
El estándar 802.11 define un conjunto de estándares para implementar redes de área local inalámbricas (WLAN). Este estándar define el MAC físico y de enlace de datos del modelo de interconexión de sistema abierto (OSI) para las comunicaciones inalámbricas.
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Los modelos en capas, como el modelo TCP/IP, con frecuencia se utilizan para ayudar a visualizar la interacción entre diversos protocolos. Un modelo en capas describe el funcionamiento de los protocolos que se produce en cada capa y la interacción de los protocolos con las capas que se encuentran por encima y por debajo de ellas.
Existen dos tipos básicos de modelos de redes:
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Este modelo es coherente con todos los tipos de servicios y protocolos de red al describir qué es lo que se debe hacer en una capa determinada, pero sin regir la forma en que se debe lograr.
Un modelo de referencia no está pensado para ser una especificación de implementación ni para proporcionar un nivel de detalle suficiente para definir de forma precisa los servicios de la arquitectura de red. El objetivo principal de un modelo de referencia es ayudar a lograr un mejor entendimiento de las funciones y procesos involucrados.
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Inicialmente, el modelo OSI fue diseñado por la ISO para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos de sistemas abiertos.
La visión era que este conjunto de protocolos se utilizara para desarrollar una red internacional que no dependiera de sistemas exclusivos.
En última instancia, la velocidad a la que fue adoptada Internet basada en TCP/IP y la proporción en la que se expandió ocasionaron que el desarrollo y la aceptación de la suite de protocolos OSI quedaran atrás.
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Aunque pocos de los protocolos que se crearon mediante las especificaciones OSI se utilizan ampliamente en la actualidad, el modelo OSI de siete capas hizo más contribuciones al desarrollo de otros protocolos y productos para todo tipo de redes nuevas.
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El modelo OSI proporciona una amplia lista de funciones y servicios que se pueden presentar en cada capa.
También describe la interacción de cada capa con las capas directamente por encima y por debajo de él.
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Este modelo coincide con precisión con la estructura de una suite de protocolos determinada. El conjunto jerárquico de protocolos relacionados en una suite representa típicamente toda la funcionalidad requerida para interconectar la red humana con la red de datos.
El modelo TCP/IP es un modelo de protocolo, porque describe las funciones que tienen lugar en cada capa de protocolos dentro de una suite TCP/IP.
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El modelo de protocolo TCP/IP para comunicaciones de internetwork se creó a principios de la década de los setenta y se conoce con el nombre de modelo de Interne. Define cuatro categorías de funciones que deben ocurrir para que las comunicaciones se lleven a cabo correctamente.
Por lo tanto, el modelo de Internet es conocido normalmente como modelo TCP/IP.
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La mayoría de los modelos de protocolos describen un stack de protocolos específicos del proveedor. Sin embargo, puesto que el modelo TCP/IP es un estándar abierto, una compañía no controla la definición del modelo.
Las definiciones del estándar y los protocolos TCP/IP se explican en un foro público y se definen en un conjunto de RFC disponibles al público.
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Las RFC contienen la especificación formal de los protocolos de comunicación de datos y los recursos que describen el uso de los protocolos.
Las RFC también contienen documentos técnicos y organizacionales sobre Internet, entre los que se incluyen las especificaciones técnicas y los documentos de las políticas elaborados por el IETF.
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Los protocolos que forman la suite de protocolos TCP/IP pueden describirse en términos del modelo de referencia OSI. En el modelo OSI, la capa de acceso a la red y la capa de aplicación del modelo TCP/IP están subdivididas para describir funciones discretas que deben producirse en estas capas.
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Este modelo es coherente con todos los tipos de servicios y protocolos de red al describir qué es lo que se debe hacer en una capa determinada, pero sin regir la forma en que se debe lograr.
Un modelo de referencia no está pensado para ser una especificación de implementación ni para proporcionar un nivel de detalle suficiente para definir de forma precisa los servicios de la arquitectura de red. El objetivo principal de un modelo de referencia es ayudar a lograr un mejor entendimiento de las funciones y procesos involucrados.
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Inicialmente, el modelo OSI fue diseñado por la ISO para proporcionar un marco sobre el cual crear una suite de protocolos de sistemas abiertos.
La visión era que este conjunto de protocolos se utilizara para desarrollar una red internacional que no dependiera de sistemas exclusivos.
En última instancia, la velocidad a la que fue adoptada Internet basada en TCP/IP y la proporción en la que se expandió ocasionaron que el desarrollo y la aceptación de la suite de protocolos OSI quedaran atrás.
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Aunque pocos de los protocolos que se crearon mediante las especificaciones OSI se utilizan ampliamente en la actualidad, el modelo OSI de siete capas hizo más contribuciones al desarrollo de otros protocolos y productos para todo tipo de redes nuevas.
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El modelo OSI proporciona una amplia lista de funciones y servicios que se pueden presentar en cada capa.
También describe la interacción de cada capa con las capas directamente por encima y por debajo de él.
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La capa de aplicación proporciona los medios para la conectividad de extremo a extremo entre individuos de la red humana mediante redes de datos.
Provee una interfaz para comunicarse con la red (Outlook, Chrome)
Protocolos:
Email: IMAP4,POP3,SMTP
Web: HTTP, HTTPS
Remote Access: SSH, Telnet
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La capa de presentación proporciona una representación común de los datos transferidos entre los servicios de la capa de aplicación.
Proporciona conversión, compresión, encriptacion y decriptación de datos
Google Chrome HTML a ASCII
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Ejemplo de formatos de archivo de la capa 6:
Navegador web: HTML, XML, JavaScript
Archivos gráficos: JPEG, GIF, PNG
Audio/Video: MPEG, MP3
Encriptación: TLS,SSL
Datos/Texto: ASCII, EBCDIC
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La capa de sesión proporciona servicios a la capa de presentación para organizar su diálogo y administrar el intercambio de datos.
Asegura que los datos de diferentes sesiones de aplicaciones se mantengan separados.
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Un ejemplo de un protocolo de la capa de sesión es el X.225 o ISO 8327.
En caso de una pérdida de conexión el protocolo intentará recuperar la conexión, si la conexión no es utilizada por un largo periodo, el protocolo intentará cerrarla y reabrirla.
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Símplex
Solo es posible la transmisión en un sentido, del terminal que origina la información hacia el que la recibe y procesa. Emisoras de radiodifusión.
Semidúplex (half – dúplex)
Permite la transmisión en ambos sentidos de manera alterna, solo un dispositivo puede comunicarse en un instante de tiempo.
Transmisiones efectuadas por radioaficionados.
Dúplex (full – dúplex)
Transmisión en ambos sentidos de manera simultánea. Comunicaciones telefónicas.
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La capa de transporte define los servicios para segmentar, transferir y rearmar los datos para las comunicaciones individuales entre dispositivos finales.
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TCP
3-way handshake, y consiste básicamente en que el cliente (el que inicia la conexión) envía un mensaje al servidor. El servidor le indica que puede empezar a enviar información, finalmente, el cliente indica que lo ha recibido correctamente.
UDP
El protocolo UDP permite el envío de datagramas sin necesidad de establecer previamente una conexión, tan solo es necesario tener abierto un socket en el destino para que acepte los datagramas del origen
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USPS
Regular Mail (UDP)
Certified Mail/Signature confirmation(TCP)
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La capa de red proporciona servicios para intercambiar los datos individuales en la red entre los dispositivos finales identificados.
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Los protocolos de capa de enlace de datos describen los métodos para intercambiar tramas de datos (data frames) entre dispositivos en un medio común.
Traduce los mensajes de la capa de red a bits para la capa física
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Una interfaz de red es la circuitería electrónica que permite a un dispositivo conectarse a una red. Cada interfaz de red proporciona un puerto, que es el punto de conexión para la interfaz.
Se puede utilizar de manera intercambiable el término puerto, adaptador e interfaz.
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Cada tarjeta de interfaz de red debe tener un identificador único llamado dirección MAC (media access control).
Cada dirección MAC es única en el mundo, de esta manera se puede mantener un registro de los dispositivos encontrados en la red.
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Los protocolos de capa física describen los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para activar, mantener y desactivar conexiones físicas para la transmisión de bits hacia un dispositivo de red y desde él.
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Codificar tipos de señales
Estándares IEEE 802.3 e IEEE 802.11
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Topología física de la red
Estrella, malla, anillo,etc
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Algunos tipos de dispositivos ubicados en la capa física son los repetidores utilizados para regenerar la señal cuando se necesita exceder la longitud del cableado permitida por el estandar correspondiente.
Anteriormente los hubs para regenerar cada paquete recibido en cualquier puerto hacia todos los demas puertos.
Estos dispositivos no examinan el contenido de los paquetes.
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En un documento:
Establezca claramente la diferencia entre un modelo de referencia y un modelo de protocolo
Explique en qué consiste el Modelo OSI y detalle las diferencias contra el modelo TCP/IP
Mencione y detalle los principales estandares manejados en las redes de computadoras.
Describa cada una de las capas del modelo OSI y las capas del modelo TCP/IP explicando los protocolos que se utilizan.
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Detalles adicionales en documento de práctica
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2.1. Puertos de comunicación
2.2. Interfaces seriales
2.2.1. Estándares y protocolos
2.2.2. Detección de fallas
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2.3. Interfaces paralelos
2.3.1. Estándares y protocolos
2.3.2. Detección de fallas
2.4. Buses de campo
2.4.1. Estándares y protocolos
2.4.2. Detección de fallas
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La capa física consta de circuitos electrónicos, medios y conectores desarrollados por ingenieros.
Por lo tanto, es necesario que las principales organizaciones especializadas en ingeniería eléctrica y en comunicaciones definan los estándares que rigen este hardware.
Existen muchos organismos internacionales y nacionales, organismos de regulación gubernamentales y compañías privadas que intervienen en el establecimiento y el mantenimiento de los estándares de la capa física.
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En el mundo de las comunicaciones de datos, se define datos en general como información que se almacena en forma digital.
La palabra datos es plural; una sola unidad de datos se llama dato.
La comunicación de datos es el proceso de transferir información digital, por lo general, en forma binaria, entre dos o más puntos.
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Se define la información como conocimiento, noticia o información
secreta.
La información que se ha procesado, organizado y guardado se llama datos.
Tanto en la fuente como en el destino, los datos están en forma
digital; sin embargo, durante la transmisión, pueden estar en forma digital o analógica.
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Los datos pueden ser de naturaleza alfabética, numérica o simbólica, y están formados por cualquiera de los siguientes símbolos, o una combinación de ellos:
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La figura muestra un diagrama simplificado de bloques de una red de comunicaciones de datos.
Cuenta con una fuente de información digital (estación primaria), un medio de transmisión (instalación) y un destino (estación secundaria).
El equipo de terminal de datos (DTE, de data terminal equipment) es un término general que describe al equipo de interconexión que se usa en las estaciones para adaptar las señales digitales de las computadoras y las terminales, a una forma más adecuada para su transmisión.
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El equipo de comunicación de datos (DCE, por data communications equipment) es un término general que describe al equipo que convierte las señales digitales en analógicas, e interconecta al equipo de terminal de datos con el medio de transmisión analógica.
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La información binaria se puede transmitir en forma paralela o en serie (“serial ”).
Interfaces seriales
La figura muestra cómo se transmite el mismo código binario en serie. Hay una sola línea de transmisión y, en consecuencia, sólo se puede transmitir un bit cada vez.
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Interfaces seriales
Por lo anterior, se requieren cuatro pulsos de reloj (4T) para transmitir toda la palabra.
A esta clase de transmisión se le llama con frecuencia en serie a nivel de bit.
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Interfaces paralelas
La figura muestra cómo se transmite el código binario 0110 del lugar A al lugar B, en paralelo.
Cada posición de bit (A0 a A3) tiene su propia línea de transmisión.
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Interfaces paralelas
En consecuencia, los cuatro bits se pueden transmitir en forma simultánea durante el tiempo de un solo pulso del reloj (T).
A esta clase de transmisión se le llama paralela a nivel de bit o en serie a nivel de carácter.
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Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART)
Universal Asynchronous Receiver-Transmitter (UART) se traduce como "Transmisor-Receptor Asíncrono Universal".
UART es un circuito integrado incluido en microcontroladores que habilita la comunicacion serial, especificamente el envio datos serie a través de USB o mediante pines TX/RX.
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UART opera transmitiendo datos como una serie de bits, que incluyen un bit de inicio, bits de datos, un bit de paridad opcional y bit(s) de parada.
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La velocidad de baudios (baud rate) es un parámetro fundamental en la comunicación UART. Define la velocidad a la que se transmiten los datos sobre el canal de comunicación.
La velocidad de baudios se especifica en bits por segundo (bps) y representa el número de bits transmitidos en un segundo.
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En UART, tanto los dispositivos transmisores como los receptores deben estar de acuerdo en la misma velocidad de baudios para garantizar una comunicación exitosa.
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Mensajes UART
En la comunicación UART, cada trama de datos está encapsulada por bits de inicio y de parada.
Bit de inicio (start bit)
Un solo bit de inicio se transmite al principio de cada trama UART. El propósito principal del bit de inicio es indicar el inicio de la transmisión de datos y preparar al receptor para la recepción de datos. El bit de inicio siempre es lógicamente bajo (0) para la comunicación UART.
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Bits de datos
Los bits de datos son un componente fundamental de la comunicación UART ya que llevan la información real que se va a transmitir.
El número de bits de datos en una trama UART puede variar, pero una configuración común y ampliamente utilizada es de 8 bits. Sin embargo, UART soporta varios tamaños de caracteres, incluyendo configuraciones de 7 bits y 6 bits.
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Paridad
La paridad es un mecanismo de verificación de errores que puede ayudar a detectar errores en la transmisión de datos.
La paridad puede establecerse como "impar" o "par", y asegura que el número total de bits establecidos en "1" lógico sea par o impar, dependiendo del tipo de paridad elegido.
La presencia de un bit de paridad permite al receptor verificar la integridad de los datos recibidos.
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Bits de Parada
Uno o más bits de parada se envían después de los bits de datos dentro de cada trama UART. El(los) bit(s) de parada señalan el final del byte de datos y sirven para indicar la conclusión de la transmisión de datos.
La configuración más común es utilizar un bit de parada, pero en situaciones donde se requiere una mayor confiabilidad, se pueden emplear dos bits de parada.
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Bits de Parada
La polaridad del bit o bits de parada puede variar, con algunos sistemas utilizando un bit de parada alto y otros utilizando un bit de parada bajo, según la configuración específica de UART.
https://docs.arduino.cc/learn/communication/uart/
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2.1. Puertos de comunicación
2.2. Interfaces seriales
2.2.1. Estándares y protocolos
2.2.2. Detección de fallas
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2.3. Interfaces paralelos
2.3.1. Estándares y protocolos
2.3.2. Detección de fallas
2.4. Buses de campo
2.4.1. Estándares y protocolos
2.4.2. Detección de fallas
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La principal opción de alternativas entre la transmisión en serie y en paralelo es entre velocidad y sencillez.
La transmisión de datos se puede hacer con mucha mayor rapidez
usando el sistema en paralelo; sin embargo, en él se requieren más líneas entre la fuente y el destino.
Por regla general, se usa transmisión en paralelo para comunicaciones en distancias cortas, y dentro de una computadora. La transmisión en serie se usa para comunicaciones a gran distancia.
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Si consideramos que multiples tecnologias industriales han sido implementadas con mas de 20 años de antiguedad, no debe ser extraño que tecnologías de legado aun permanezcan intactas.
Existen protocolos antiguos que se encuentran activos en los entornos industriales, sin embargo, estos protocolos funcionan adecuadamente y entregan desempeño requerido en el entorno industrial.
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Es una interfaz que designa una norma para el intercambio de datos binarios serie entre un DTE, como por ejemplo una computadora) y un DCE, por ejemplo un módem.
El equipo de terminal de datos (DTE, de data terminal equipment) es un término general que describe al equipo de interconexión que se usa en las estaciones para adaptar las señales digitales de las computadoras y las terminales, a una forma más adecuada para su transmisión.
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El equipo de comunicación de datos (DCE, por data communications equipment) es un término general que describe al equipo que convierte las señales digitales en analógicas, e interconecta al equipo de terminal de datos con el medio de transmisión analógica.
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Consiste en un conector tipo DB-25 (de 25 pines), aunque es normal encontrar la versión de 9 pines (DE-9, o popularmente mal denominados DB-9), más barato e incluso más extendido para cierto tipo de periféricos (como el ratón serie de la PC).
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La especificación del estándar RS232 es peer-to-peer donde solo dos equipos pueden comunicarse directamente, transmitiendo datos hasta 512 kbit/s (EIA/TIA-694)
TIA-574 – estandariza el conector de 9 pines
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Otro método analógico para transmitir datos en entornos industriales es a través de la tecnologia denominada lazo de corriente, aunque el personal técnico se refiere a ella como 4-20 ma.
El término 4-20 ma procede del funcionamiento de esta tecnologia. El receptor del lazo recibe la entrada analógica, por ejemplo de un sensor de temperatura.
El transmisor modula la señal analógica utilizando una fuente DC mayor a 4 ma y menor a 20ma.
El «campo» es el área de producción o fabricación; es decir, el área donde se localizan las máquinas y transmisores, junto con sus sensores (nivel, presión, temperatura, entre otros) y actuadores (válvulas, solenoides, relés, lámparas, entre otros).
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FIELDBUS o bus de campo, se refiere a tecnologías de comunicación y protocolos usados en automatización y control de procesos industriales. La tarea del bus de campo es comunicar los sensores y actuadores con sistemas inteligentes como los PLC y las computadoras, de manera que la información que ellos puedan brindar pueda recorrer el sistema de información de toda la planta.
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Buses de campo
Hugo, Jeremi y Daniel Rene (CAN/CANOpen)
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En los equipos previamente formados, elaboren una presentación de acuerdo al tema asignado:
1. Principio de funcionamiento
2. Relación con el modelo OSI (Capas)
3. Estructura de mensajes
4. Conexiones físicas (cable, conectores, topología física, longitud máxima, velocidad de transmisión, etc)
5. Aplicación real
Nota: El entregable consiste en una presentación, tiempo máximo de 20 mins.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
La figura muestra una perspectiva novedosa del modelo tradicional para las comunicaciones.
Dicha figura se explica a continuación, paso a paso, con la ayuda de un ejemplo: la aplicación de correo electrónico.
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Supóngase que tanto el dispositivo de entrada como el transmisor están en un computador personal.
Y que, por ejemplo, el usuario de dicho PC desea enviar el mensaje m a otro.
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El usuario activa la aplicación de correo en el PC y compone el mensaje con el teclado (dispositivo de entrada). La cadena de caracteres se almacenará temporalmente en la memoria principal como una secuencia de bits (g).
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El computador se conecta a algún medio de transmisión, por ejemplo una red local o una línea de telefonía, a través de un dispositivo de E/S (transmisor), como por ejemplo un transceptor en una red local o un módem.
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Los datos de entrada se transfieren al transmisor como una secuencia de niveles de tensión [g(t)] que representan los bits en algún tipo de bus de comunicaciones o cable.
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El transmisor se conecta directamente al medio y convierte la cadena [g(t)] en la señal a transmitir [s(t)].
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Al transmitir s(t) a través del medio, antes de llegar al receptor, aparecerán una serie de dificultades que se estudiarán a futuro. Por tanto, la señal recibida r(t) puede diferir de alguna manera de la transmitida s(t).
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El receptor intentará estimar la señal original s(t), a partir de la señal r(t) y de su conocimiento acerca del medio, obteniendo una secuencia de bits g'(t). Estos bits se envían al computador de salida, donde se almacenan temporalmente en memoria como un bloque de bits g'.
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En muchos casos, el destino intentará determinar si ha ocurrido un error y, en su caso, cooperar con el origen para, eventualmente, conseguir el bloque de datos completo y sin errores.
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Los datos, finalmente, se presentan al usuario a través del dispositivo de salida, que por ejemplo puede ser la impresora o la pantalla de su terminal. El mensaje recibido por el usuario (m') será normalmente una copia exacta del mensaje original (m).
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Consideremos ahora una conversación usando el teléfono. En este caso, la entrada al teléfono es un mensaje (m) consistente en una onda sonora.
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Dicha onda se convierte en el teléfono en señales eléctricas con los mismos componentes en frecuencia. Estas señales se transmiten sin modificación a través de la línea telefónica.
Por tanto, la señal de entrada g(t) y la señal transmitida s(t) son idénticas.
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La señal s(t) sufrirá algún tipo de distorsión a través del medio, de tal manera que r(t) no será idéntica a s(t).
No obstante, la señal r(t) se convierte recuperando una onda sonora, sin aplicar ningún tipo de corrección o mejora de la calidad.
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Por tanto, m' no será una réplica exacta de m. Sin embargo, el mensaje sonoro recibido es normalmente comprensible por el receptor
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A veces no es práctico que dos dispositivos de comunicaciones se conecten directamente mediante un enlace punto a punto.
Esto es debido a alguna (o a las dos) de las siguientes circunstancias:
Los dispositivos están muy alejados. En este caso no estaría justificado, por ejemplo, utilizar un enlace dedicado entre dos dispositivos que puedan estar separados por miles de kilómetros.
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Esto es debido a alguna (o a las dos) de las siguientes circunstancias:
Hay un conjunto de dispositivos que necesitan conectarse entre ellos en instantes de tiempo diferentes. Un ejemplo de esta necesidad es la red de teléfonos mundial o el conjunto de computadores pertenecientes a una compañía.
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Salvo el caso de que el número de dispositivos sea pequeño, no es práctico utilizar un enlace entre cada dos.
La solución a este problema es conectar cada dispositivo a una red de comunicación.
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Las redes son la base
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Las redes pueden proporcionar productos y servicios a los clientes a través de su conexión a Internet.
Internet es la red más grande que existe, y proporciona “la capa electrónica” que rodea al planeta de manera eficaz.
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Internet: un sistema de redes globales multicapa que conecta a cientos de millones de computadoras.
¿Quién es dueño del internet?
El internet no es propiedad de un grupo o individuo, es una coleccion mundial de redes interconectadas (internetwork/internet) cooperando entre si para intercambiar información utilizando estandares comunes a través de distintos medios físicos.
Todo lo accesado en línea esta ubicado en la internet global.
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Para clasificar las redes tradicionalmente se consideran dos grandes categorías:
las redes de área amplia (WAN, Wide Area Networks) y las redes de área local (LAN, Local Area Networks).
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Las diferencias entre estas dos categorías son cada vez más difusas, tanto en términos tecnológicos como de posibles aplicaciones; no obstante, es una forma natural y didáctica de organizar su estudio, por lo que aquí se adoptará dicha clasificación.
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Redes de área local (LAN): redes que se encuentran en un área geográfica pequeña, tales como una vivienda a una empresa pequeña.
Redes de área amplia (WAN): un conjunto de LAN que brinda conexión entre LAN y con Internet.
*Red de área personal (PAN): conectar tu smartphone a tu carro utilizando Bluetooth es un ejemplo de una PAN.
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Generalmente, se considera como redes de área amplia a todas aquellas que cubren una extensa área geográfica, requieren atravesar rutas de acceso público y utilizan, al menos parcialmente, circuitos proporcionados por una entidad proveedora de servicios de telecomunicación.
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Generalmente, una WAN consiste en una serie de dispositivos de conmutación interconectados. La transmisión generada por cualquier dispositivo se encaminará a través de estos nodos internos hasta alcanzar el destino.
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A estos nodos (incluyendo los situados en los contornos) no les concierne el contendido de los datos, al contrario, su función es proporcionar el servicio de conmutación, necesario para transmitir los datos de nodo en nodo hasta alcanzar su destino final.
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Tradicionalmente, las WAN se han implementado usando una de las dos tecnologías siguientes:
Conmutación de circuitos y conmutación de paquetes.
Últimamente, se está empleando como solución la técnica de retransmisión de tramas ( frame relay), así como las redes ATM.
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Al igual que las redes WAN, una LAN es una red de comunicaciones que interconecta varios dispositivos y proporciona un medio para el intercambio de información entre ellos.
No obstante, hay algunas diferencias entre las LAN y las WAN que se enumeran a continuación
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La cobertura de una LAN es pequeña, generalmente un edificio o, a lo sumo, un conjunto de edificios próximos.
Es habitual que la LAN sea propiedad de la misma entidad propietaria de los dispositivos conectados a la red.
En WAN, esto no es tan habitual o, al menos, una fracción significativa de recursos de la red son ajenos.
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Esto tiene dos implicaciones.
La primera es que se debe cuidar mucho la elección de la LAN, ya que, evidentemente, lleva acarreada una inversión sustancial de capital (comparada con los gastos de conexión o alquiler de líneas en redes de área amplia) tanto en la adquisición como en el mantenimiento.
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Segunda, la responsabilidad de la gestión de la red local recae solamente en el usuario
Por lo general, las velocidades de transmisión internas en una LAN son mucho mayores que en una WAN.
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Para las LAN hay muy diversas configuraciones.
De entre ellas, las más habituales son las LAN conmutadas y las LAN inalámbricas.
Dentro de las conmutadas, las más populares son las LAN Ethernet, constituidas por un único conmutador, o, alternativamente, implementadas mediante un conjunto de conmutadores interconectados entre sí.
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Otro ejemplo muy relevante son las LAN ATM, caracterizadas por utilizar tecnología de red ATM en un entorno local.
Por último, son también destacables las LAN con canal de fibra (Fiber Channel).
En las LAN inalámbricas se utilizan diversos tipos de tecnologías de transmisión y distintos tipos de configuraciones.
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Como ya se ha mencionado, las LAN inalámbricas son bastante habituales, fundamentalmente en entornos de oficinas.
La tecnología inalámbrica es también muy utilizada en redes de área amplia de voz y datos. Las redes inalámbricas proporcionan ventajas evidentes en términos de movilidad y facilidad de instalación y configuración
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Como el propio nombre sugiere, las MAN (Metropolitan Area Network) están entre las LAN y las WAN.
El interés en las MAN ha surgido tras ponerse de manifiesto que las técnicas tradicionales de conmutación y conexión punto a punto usadas en WAN, pueden ser no adecuadas para las necesidades crecientes de ciertas organizaciones.
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Text
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En los equipos previamente formados, debatan al respecto y lleguen a una respuesta conjunta para cada una de las preguntas:
1. ¿Qué es un router/enrutador y cuales son sus tipos?
2. ¿Qué es un switch/conmutador y cuales son sus tipos ?
3. ¿Cuál es la diferencia entre un dispositivo final y un intermediario de una red? Mencione algunos ejemplos
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En los equipos previamente formados, debatan al respecto y lleguen a una respuesta conjunta para cada una de las preguntas:
4. ¿Cuál es la diferencia entre un cliente y un servidor?
5. ¿Cuáles son las funciones de un administrador de red?
Nota: El entregable consiste en una presentación con la resolución.
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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En las redes de conmutación de circuitos, para interconectar dos estaciones se establece un camino dedicado a través de los nodos de la red. El camino es una secuencia conectada de enlaces físicos entre nodos. En cada enlace, se dedica un canal lógico a cada conexión. Los datos generados por la estación fuente se transmiten por el camino dedicado tan rápido como se pueda. En cada nodo, los datos de entrada se encaminan o conmutan por el canal apropiado de salida sin retardos. El ejemplo más ilustrativo de la conmutación de circuitos es la red de telefonía
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Un enfoque diferente al anterior es el adoptado en las redes de conmutación de paquetes. En este caso, no es necesario hacer una asignación a priori de recursos (capacidad de transmisión) en el camino (o sucesión de nodos).
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Por el contrario, los datos se envían en secuencias de pequeñas unidades llamadas paquetes. Cada paquete se pasa de nodo en nodo en la red siguiendo algún camino
entre la estación origen y la destino. En cada nodo, el paquete se recibe completamente, se almacena durante un breve intervalo y posteriormente se retransmite al siguiente nodo. Las redes de conmutación de paquetes se usan fundamentalmente para las comunicaciones terminal-computador y computador-computador.
Introducción a las comunicaciones de datos y redes 15
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La conmutación de paquetes se desarrolló en la época en la que los servicios de transmisión a larga
distancia presentaban una tasa de error relativamente elevada, comparada con los servicios de los
que se dispone actualmente. Por tanto, para compensar esos errores relativamente frecuentes, en
los esquemas de conmutación de paquetes se realiza un esfuerzo considerable, que se traduce en
añadir información redundante en cada paquete así como en la realización de un procesamiento
extra, tanto en el destino final como en los nodos intermedios de conmutación, necesario para detectar
los errores y, en su caso, corregirlos.
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Ahora bien, con los modernos sistemas de telecomunicación de alta velocidad, este esfuerzo
adicional es innecesario e incluso contraproducente. Es innecesario ya que la tasa de errores se ha
reducido drásticamente y los escasos errores que aparecen se pueden tratar en el sistema final mediante
dispositivos que operan por encima del nivel de la lógica dedicada a la conmutación de paquetes.
A su vez, es contraproducente ya que los bits redundantes introducen un desaprovechamiento
de parte de la capacidad proporcionada por la red.
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El Modo de Transferencia Asíncrono (ATM, Asynchronous Transfer Mode), a veces denominado
como modo de retransmisión de celdas (cell relay), es la culminación de todos los desarrollos en
conmutación de circuitos y conmutación de paquetes. ATM se puede considerar como una evolución
de la retransmisión de tramas. La diferencia más obvia entre retransmisión de tramas y ATM
es que la primera usa paquetes de longitud variable, llamados «tramas», y ATM usa paquetes de
longitud fija denominados «celdas».
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Al igual que en retransmisión de tramas, ATM introduce poca
información adicional para el control de errores, confiando en la inherente robustez del medio de
transmisión así como en la lógica adicional localizada en el sistema destino para detectar y corregir
errores. Al utilizar paquetes de longitud fija, el esfuerzo adicional de procesamiento se reduce
incluso todavía más que en retransmisión de tramas. El resultado es que ATM se ha diseñado
para trabajar a velocidades de transmisión del orden de 10 a 100 Mbps, e incluso del orden
de Gbps.
La figura muestra una perspectiva novedosa del modelo tradicional para las comunicaciones.
Dicha figura se explica a continuación, paso a paso, con la ayuda de un ejemplo: la aplicación de correo electrónico
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En la Figura se muestra un escenario de comunicación típico junto con los elementos constituyentes de una red
de las usadas en la actualidad.
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En la esquina superior izquierda, se puede encontrar un usuario residencial conectado a Internet a través de un proveedor de acceso a Internet o, del inglés, ISP (Internet Service Provider) mediante algún tipo de conexión de abonado.
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Ejemplos habituales para
esa conexión son la red pública de telefonía, para lo que el usuario necesitaría un módem (generalmente
a 56 Kbps);
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una línea digital de abonado, DSL (Digital Subscriber Line), tecnología que
proporciona un enlace de alta velocidad a través de líneas de telefonía mediante el uso de un módem especial DSL;
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o un acceso de TV por cable, tecnología que requeriría un cable módem.
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Generalmente, un ISP estará formado por un conjunto de servidores interconectados entre sí (aunque se muestra sólo un servidor) y conectados a Internet a través de un enlace de alta velocidad.
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Este enlace puede ser, por ejemplo, una línea SONET (Synchronous Optical NETwork).
Internet está formada por una serie de encaminadores interconectados a lo largo de todo el globo terrestre. Los encaminadores transmiten los paquetes de datos desde el origen al destino a través de Internet.
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La parte inferior de la Figura muestra una LAN implementada con un único conmutador Ethernet.
Esta configuración es muy habitual en negocios, oficinas o cualquier tipo de organización de dimensiones reducidas.
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La LAN se conecta a Internet a través de un equipo cortafuegos (del inglés firewall ), el cual ofrece servicios de seguridad. También se muestra un encaminador adicional fuera de la LAN conectado a una WAN privada, la cual puede ser una red ATM privada o una red de retransmisión de tramas.
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En el diseño de los enlaces que conectan a los distintos elementos mostrados (por ejemplo, entre los encaminadores de Internet, o entre los conmutadores en la red ATM, o entre el abonado y el ISP) quedan pendientes una serie de aspectos como la codificación de la señal y el control de errores.
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Mientras que la retransmisión de tramas y ATM prometen satisfacer un amplio espectro de necesidades en cuanto a velocidades de transmisión, hay situaciones, tanto en redes privadas como públicas, que demandan gran capacidad a coste reducido en áreas relativamente grandes.
Para tal fin se han implementado una serie de soluciones, como por ejemplo las redes inalámbricas o las extensiones metropolitanas de Ethernet.
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El principal mercado para las MAN lo constituyen aquellos clientes que necesitan alta capacidad en un área metropolitana.
Las MAN están concebidas para satisfacer estas necesidades de capacidad a un coste reducido y con una eficacia mayor que la que se obtendría mediante una compañía local de telefonía para un servicio equivalente
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1.1. Definición y principios de la comunicación de datos
1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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Este protocolo es utilizado para subir y descargar archivos, esta comunicación se da entre un cliente (Máquina que accede al servidor mediante el protocolo FTP) y un servidor (El cual debe contar con el servicio FTP habilitado).
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Para el uso de este protocolo, necesitamos básicamente lo siguiente:
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Un servidor DNS es un software que se encarga de traducir las direcciones IP a nombres de dominio.
Cada dominio debe tener configurados unos servidores DNS, puesto que estos son los encargados de traducir los nombres de dominio o subdominios a su correspondiente dirección IP.
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1. Realice y explique la configuración de un cliente/servidor de correo en CISCO Packet Tracer.
2. Realice y explique la configuración en dispositivos finales reales (ftp cliente/servidor).
Realice un video demostrativo y subir a actividad de blackboard.
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1.2. Funciones de un sistema de comunicación industrial
1.3. Transferencia de información
1.4. Modelo OSI
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Este protocolo es utilizado para subir y descargar archivos, esta comunicación se da entre un cliente (Máquina que accede al servidor mediante el protocolo FTP) y un servidor (El cual debe contar con el servicio FTP habilitado).
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1. Realice y explique la configuración de un cliente/servidor de correo en CISCO Packet Tracer.
2. Realice y explique la configuración en dispositivos finales reales (ftp cliente/servidor).
Realice un video demostrativo y subir a actividad de blackboard.
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192.168.2.1
192.168.2.2
192.168.2.3
192.168.2.4
1. Realice las conexiones y configuración de los dispositivos para permitir comunicación entre los 4 dispositivos finales de la red. (192.168.2.3 con 192.168.20.8)
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1. Investigación HTTP, HTTP request methods, HTML, CSS, y JavaScript.
Realice un video explicativo:
2. Desarrolle un servidor web que renderice HTML.
3. Acceda al HTML desde un dispositivo final secundario(cliente).
4. Explique el procedimiento realizado en un video corto.
Opciones: Python(instalación requerida para clase), Node .js, apache, etc.
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1. Asigne una dirección IP estática al servidor web.
2. Desarrolle un servidor web que renderice una página web con HTML, CSS y JS.
3. Acceda al sitio desde un dispositivo final secundario (cliente).
4. Documente el procedimiento realizado en una documento en formato .pdf en conjunto con un video corto explicativo.
Opcional: Realizar las configuraciones necesarias para mostrar el sitio web con un dominio distinto a la dirección IP.
Los protocolos de capa física describen los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para activar, mantener y desactivar conexiones físicas para la transmisión de bits hacia un dispositivo de red y desde él.
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En el modelo OSI, la capa de acceso a la red y la capa de aplicación del modelo TCP/IP están subdivididas para describir funciones discretas que deben producirse en estas capas.
En el dispositivo emisor, la función de la capa de enlace de datos es preparar los datos para la transmisión y controlar la forma en que estos acceden a los medios físicos.
Sin embargo, la capa física controla cómo se transmiten los datos a los medios físicos mediante la codificación en señales de los dígitos binarios que representan los datos.
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En el extremo receptor, la capa física recibe señales a través de los medios de conexión.
Después de decodificar la señal y convertirla nuevamente en datos, la capa física transmite los datos a la capa de enlace de datos para su aceptación y procesamiento.
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Ya sea una conexión a una impresora local en el hogar o a un sitio Web en otro país, para que se pueda producir cualquier comunicación de red se debe establecer antes una conexión a una red local.
Una conexión física puede ser una conexión por cable o una conexión inalámbrica mediante ondas de radio.
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El tipo de conexión física utilizada depende por completo de la configuración de la red. Por ejemplo, en muchas oficinas corporativas, los empleados tienen computadoras de escritorio o portátiles que se conectan físicamente, mediante cables, a un switch compartido. Este tipo de configuración es una red conectada por cable en la que los datos se transmiten a través de un cable físico.
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En el caso de los dispositivos inalámbricos, los datos se transmiten mediante ondas de radio. Para ofrecer capacidad de conexión inalámbrica, las redes deben incorporar un punto de acceso inalámbrico (WAP) al cual se puedan conectar los dispositivos.
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Las tarjetas de interfaz de red (NIC) conectan un dispositivo a la red. Las NIC Ethernet se utilizan para las conexiones por cable, mientras que las NIC de red de área local inalámbrica (WLAN) se utilizan para las conexiones inalámbricas. Los dispositivos para usuarios finales pueden incluir un tipo de NIC o ambos
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Los dispositivos de switch y los puntos de acceso inalámbrico suelen ser dos dispositivos independientes y dedicados dentro de una implementación de red. Sin embargo, también hay dispositivos que ofrecen tanto conectividad por cable como inalámbrica. En muchos hogares, por ejemplo, las personas implementan routers de servicio integrado (ISR) domésticos
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La capa física de OSI proporciona los medios de transporte de los bits que conforman una trama de la capa de enlace de datos a través de los medios de red.
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Esta capa acepta una trama completa de la capa de enlace de datos y la codifica como una serie de señales que se transmiten a los medios locales. Un dispositivo final o un dispositivo intermediario recibe los bits codificados que componen una trama.
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El proceso por el que pasan los datos desde un nodo de origen hasta un nodo de destino es el siguiente:
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El proceso por el que pasan los datos desde un nodo de origen hasta un nodo de destino es el siguiente:
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Existen tres formatos básicos de medios de red. La capa física produce la representación y las agrupaciones de bits para cada tipo de medio de la siguiente manera:
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En la ilustración, se muestran ejemplos de señalización para medios inalámbricos, de cobre y de fibra óptica.
Para habilitar la interoperabilidad de la capa física, los organismos de estandarización rigen todos los aspectos de estas funciones.
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2.1. Puertos de comunicación
2.2. Interfaces seriales
2.2.1. Estándares y protocolos
2.2.2. Detección de fallas
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2.3. Interfaces paralelos
2.3.1. Estándares y protocolos
2.3.2. Detección de fallas
2.4. Buses de campo
2.4.1. Estándares y protocolos
2.4.2. Detección de fallas
Los protocolos y las operaciones de las capas OSI superiores se llevan a cabo en softwares diseñado por ingenieros en software e informáticos. Por ejemplo, Internet Engineering Task Force (IETF) define los servicios y protocolos de la suite TCP/IP en las RFC, como se muestra en la figura.
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La capa física consta de circuitos electrónicos, medios y conectores desarrollados por ingenieros.
Por lo tanto, es necesario que las principales organizaciones especializadas en ingeniería eléctrica y en comunicaciones definan los estándares que rigen este hardware.
Existen muchos organismos internacionales y nacionales, organismos de regulación gubernamentales y compañías privadas que intervienen en el establecimiento y el mantenimiento de los estándares de la capa física.
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El «campo» es el área de producción o fabricación; es decir, el área donde se localizan las máquinas y transmisores, junto con sus sensores (nivel, presión, temperatura, entre otros) y actuadores (válvulas, solenoides, relés, lámparas, entre otros).
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FIELDBUS o bus de campo, se refiere a tecnologías de comunicación y protocolos usados en automatización y control de procesos industriales. La tarea del bus de campo es comunicar los sensores y actuadores con sistemas inteligentes como los PLC y las computadoras, de manera que la información que ellos puedan brindar pueda recorrer el sistema de información de toda la planta.
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Buses de campo
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En los equipos previamente formados, elaboren una presentación de acuerdo al tema asignado:
1. Principio de funcionamiento
2. Relación con el modelo OSI (Capas)
3. Estructura de mensajes
4. Conexiones físicas
5. Aplicación real
Nota: El entregable consiste en una presentación, tiempo máximo de 20 mins.
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De acuerdo a lo visto en clase, realice la ubicación física de los componentes descritos en la imagen en dos ubicaciones:
Repetir los pasos mencionados en el examen Parcial
Personalización de fondos (intercity, city and building)
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RS-485 (currently known as EIA/TIA-485) is a standard interface of the physical layer of communication, a signal transmission method, the 1st level of the OSI (Open System Interconnection) model. RS-485 has been created in order to expand the physical capabilities of RS-232 interface.
The main idea here is to transport one signal over two wires. While one wire transmits the original signal, the other one transports its inverse copy. Such transmission method provides high resistance to common-mode interference