Sistemas Abiertos, Arquitectura de Red y Multiplexación: Modelo por Capas Explicado

Sistemas de Comunicaciones Abiertos

Sistemas abiertos: son sistemas normalizados, estandarizados de acuerdo con unas normas establecidas, capaces de interactuar con otros de distintos fabricantes. Su estructura es de dominio público, estando disponible para cualquier fabricante.

Arquitectura de Red: Modelo en Capas

La arquitectura de una red viene dada por tres características fundamentales:

1. Topología: es la organización del cableado y la interconexión de las estaciones, es decir, el camino de una transmisión a otra.
2. Método de acceso a la red: determina si el medio es compartido o no.
3. Protocolos de comunicación: reglas y procedimientos utilizados en una red para comunicarse.

Los protocolos resuelven problemas como:

• Encaminamiento: la ruta que se debe elegir entre emisor y receptor cuando hay varias posibles.
• Direccionamiento: cómo identificar un equipo dentro de la red.
• Acceso al medio: si es con contienda o no.
• Control de errores.

Modelo basado en capas

Surge con el fin de simplificar la complejidad de cualquier red. La estructura de las distintas funciones de una red se forma mediante niveles o capas, cada una regulada por protocolos. Consiste en dividir el problema en módulos más sencillos, permitiendo realizar modificaciones por bloques o capas individuales sin afectar al conjunto.

La arquitectura de una red quedará definida por:

• Las capas que la componen y su finalidad.
• Los servicios que implementan.
• Los protocolos que utilizan para hablar con sus iguales.

Ideas básicas del modelo de capas

• Las capas están jerarquizadas: cada capa debe ocuparse del nivel inferior que solicita sus servicios, dando a la capa superior los resultados.
• Cada capa se construye sobre la anterior.
• Comunicación entre capas adyacentes: cada capa se comunica con la anterior mediante una interfaz que define los servicios (ofrecidos y recibidos), regulando las normas de intercomunicación entre su nivel superior e inferior.
• Comunicación entre capas equivalentes: cada capa se comunica con la capa equivalente del otro sistema utilizando un protocolo de nivel, es decir, el conjunto de normas que regulan la comunicación entre dos equipos. Cada nivel conversa con el equivalente del otro sistema usando la misma arquitectura.
• Fronteras claras: debe existir una frontera clara entre las capas o niveles; si no, pueden surgir problemas de conectividad.
• Servicios estándar: los servicios están definidos bajo protocolos estándares.
• Pila de protocolos: el conjunto de todos los protocolos que intervienen se denomina pila de protocolos (OSI, TCP/IP).
• El protocolo forma parte de la estructura, la interfaz no.

Multiplexación

La multiplexación consiste en que las señales de varios emisores circulen por la misma línea, lo que permite cursar diferentes comunicaciones simultáneamente.

Multiplexación por división en el tiempo (TDM)

Asigna a cada emisor un turno de tiempo. Si un emisor no tiene nada que transmitir, su turno queda desaprovechado (hueco en blanco).

Multiplexación por división en frecuencia (FDM)

Consiste en dividir el canal en subbandas de frecuencia, asignando una a cada comunicación. Logra un rendimiento de alta velocidad y se utiliza en la transmisión en banda ancha, que emplea diferentes frecuencias de modulación.

Multiplexación por división en longitud de onda (WDM)

Consiste en juntar haces de luz transmitidos por fibra óptica y separarlos utilizando la misma longitud de onda, cambiando únicamente la frecuencia.