Páginas:
490
Edición:
1
Fecha de publicación:
04/03/2011
ISBN:
9788426717078
Formato:
17x23 cms

Redes Convergentes: Diseño e Implementación

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La obra detalla los temas más relevantes de las redes de computadoras, hasta llegar al desarrollo e implementación de una moderna red convergente privada.
Al concluir su lectura podrá presentar el examen de certificación CCNA 1 de CISCO, asimismo servirá como apoyo complementario para la presentación del examen CCNA 2, ya que los temas tratados están totalmente actualizados.

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Se ha dispuesto en la web de la editorial y del autor, material auxiliar suficiente para que el lector consulte información que le permita actualizarse en temas selectos sobre redes de computadoras y sus aplicaciones en la convergencia.

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Cómo realizar un proyecto ejecutivo para diseñar e implementar una red de computadoras convergente.

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Los conceptos básicos de las redes de área local, los fundamentos de la transmisión de datos y voz sobre tecnología IP; los temas selectos para desarrollar una red de computadoras convergente.

*Desarrolle sus habilidades para:
Solucionar problemas de comunicaciones mediante el uso de las redes convergentes; aplicar, diseñar e implantar una red de computadoras convergente, confiable y segura a partir de los estándares internacionales.

Capítulo 1
CONCEPTOS GENERALES SOBRE REDES DE COMPUTADORAS ……… 1
Evidencias de las capacidades desarrolladas ……………………………………….. 3
1.1 Introducción …………………………………………………………………………….. 4
1.2 Elementos de una red ……………………………………………………………….. 6
1.3 Topologías, características y métodos de acceso a las redes de computadoras …………… 13
Red tipo anillo ………………………………………………………………………….. 14
Red tipo bus o lineal …………………………………………………………………. 15
Red tipo árbol o estrella …………………………………………………………….. 16
Técnicas de comunicación ………………………………………………………… 19
1.4 Redes locales en el mercado …………………………………………………….. 20
Red local ARCNET …………………………………………………………………… 20
Red local Ethernet ……………………………………………………………………. 21
Red local TOKEN-RING …………………………………………………………….. 23
1.5 Modelo de referencia OSI ………………………………………………………….. 24
Propósito del modelo de referencia OSI ………………………………………. 25
Capas del modelo de referencia OSI …………………………………………… 26
Medios de transmisión ………………………………………………………………. 35
Medios físicos de transmisión …………………………………………………….. 36
Estándares de la capa física y de la capa de enlace de datos ………… 37
Estándares para interoperabilidad de las series IEEE802.x ……………. 38
El estándar IEEE802.2 – LLC …………………………………………………….. 42
El estándar IEEE802.3 y Ethernet ………………………………………………. 43
La MAU y la AUI ……………………………………………………………………….. 43
Acceso al medio IEEE802.3 ………………………………………………………. 43
Ethernet ………………………………………………………………………………….. 44
Formato de la trama IEEE802.3 …………………………………………………. 46
Preámbulo y SFD (Start Frame Delimiter: Delimitador
de Inicio de Trama) ………………………………………………………………… 47
Formato de trama de Ethernet ……………………………………………………. 50
El estándar IEEE802.3u – Fast Ethernet ……………………………………… 52
100BASE-TX …………………………………………………………………………… 54
100BASE-T4 ……………………………………………………………………………. 54
100BASE-FX …………………………………………………………………………… 54
El estándar IEEE802.5 y Token-Ring …………………………………………… 54
La FDDI (Fiber Distributed Data Interface: Interfase de Datos
Distribuidos) …………………………………………………………………………. 58
PPP ………………………………………………………………………………………… 68
ISDN (SIRD) ……………………………………………………………………………. 71
Dispositivos de conectividad ………………………………………………………. 73
Repetidor (Repeater) ………………………………………………………………… 73
Concentrador (Hub) ………………………………………………………………….. 74
Tarjetas de interfase de red ……………………………………………………….. 75
Puentes (Bridges) …………………………………………………………………….. 75
Conmutadores (Switches) …………………………………………………………. 76
Ruteadores (Routers) ……………………………………………………………….. 77
Compuertas (Gateways) ……………………………………………………………. 79
1.6 Comunicaciones satelitales ……………………………………………………….. 80
Generalidades ………………………………………………………………………… 80
Historia de los satélites …………………………………………………………….. 81
Sistema satelital de comunicaciones personales ………………………….. 85
Mercado proyectado del PCSS ………………………………………………….. 85
Requisitos de la industria del PCSS ……………………………………………. 86
Ventajas y desventajas del PCSS ……………………………………………….. 87
Proveedores de PCSS ………………………………………………………………. 87
1.7 Resumen ………………………………………………………………………………… 88
1.8 Preguntas de repaso ………………………………………………………………… 90
1.9 Proyecto …………………………………………………………………………………. 92

Capítulo 2
TRANSMISIÓN DE DATOS SOBRE TECNOLOGÍA IP ………………………….. 93
Evidencias de las capacidades desarrolladas ……………………………………….. 96
2.1 Orígenes y evolución del protocolo TCP/IP …………………………………. 97
2.2 ¿Qué es la familia (stack) de protocolos TCP/IP? …………………………. 100
TCP/IP y la Internet ………………………………………………………………….. 100
2.3 Asociación de la familia de protocolos (stack) de protocolos
TCP/IP con el modelo de referencia OSI …………………………………. 102
2.4 Componentes de redes TCP/IP ………………………………………………….. 103
Capa de red: nivel 3 ………………………………………………………………….. 104
Capa de transporte: nivel 4 ………………………………………………………… 105
Capas de sesión, presentación y aplicación: niveles 5 a 7 …………….. 106
2.5 Capa de Internet Protocol (IP) ……………………………………………………. 107
Capa de Internet Protocol ………………………………………………………….. 108
Frame de IP …………………………………………………………………………….. 109
Direccionamiento IP ………………………………………………………………….. 111
2.6 Restricciones en las direcciones de Internet Protocol (IP) ……………. 113
Direcciones IP especiales o reservadas ………………………………………. 115
2.7 Resolución de direcciones ARP (Address Resolution Protocol) ………. 115
RARP (Reverse Address Resolution Protocol) ……………………………… 117
2.8 Mensajes de control ………………………………………………………………….. 117
ICMP (Internet Control Message Protocol) …………………………………… 117
Ping ………………………………………………………………………………………… 123
Traceroute ……………………………………………………………………………….. 123
2.9 Panorama general de IPv6 ………………………………………………………… 124
Limitaciones del modelo de direcciones IP …………………………………… 124
IP: La siguiente generación (IPnG) ……………………………………………… 125
Formato del encabezado de IP (IPv6 header) ………………………………. 127
Tamaño del paquete …………………………………………………………………. 129
Encabezados de extensión ………………………………………………………… 129
Direccionamiento IPv6 ………………………………………………………………. 131
Reglas del direccionamiento ………………………………………………………. 132
Representación de direcciones IPv6 …………………………………………… 133
Tipos de dirección y asignación ………………………………………………….. 136
2.10 Interconexión de redes (Internetworking) …………………………………….. 138
Subredes (subnetworking) …………………………………………………………. 138
2.11 Ruteo de IP ……………………………………………………………………………… 145
Datos del ruteo ………………………………………………………………………… 145
Información de ruteo y tablas de ruteo ………………………………………… 146
Protocolos de ruteo …………………………………………………………………… 147
Algoritmo de ruteo ……………………………………………………………………. 148
Métricas ………………………………………………………………………………….. 149
Sistemas autónomos (AS: Autonomus System) ……………………………. 149
Protocolos de gateway interna y de gateway externa …………………….. 150
RIP (Routing Information Protocol) ……………………………………………… 150
OSPF (Open Shortest Path First Protocol) …………………………………… 151
Bytes ………………………………………………………………………………………. 157
Resumen de BGP-4 ………………………………………………………………….. 157
2.12 Capa de transporte …………………………………………………………………… 157
Propiedades de un servicio de entrega confi able ………………………….. 158
Proporcionando confi abilidad …………………………………………………….. 160
El Protocolo de Control de la Transmisión
(TCP: Transmission Control Protocol) ………………………………………. 165
Formato del segmento de TCP …………………………………………………… 176
2.13 Números de puertos reservados ………………………………………………… 185
2.14 Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP: User Datagram Protocol) 187
2.15 Protocolos de aplicación y de servicios ……………………………………….. 188
Protocolo de Transferencia de Archivos (FTP: File Transfer Protocol) . 188
FTP y el modelo cliente-servidor ………………………………………………… 189
TELNET (Telecommunications Network Protocol) …………………………. 194
Negociación de opciones de TELNET …………………………………………. 197
2.16 Sistemas de Nombres de Dominios (DNS: Domain Name System) …. 202
2.17 Protocolo de Transferencia de Correo Simple
(SMTP: Simple Mail Transfer Protocol) ………………………………………… 207
Funcionamiento ……………………………………………………………………….. 208
Protocolo de Ofi cina Postal (POP3: Postal Offi ce Protocol) ……………. 209
2.18 Administración de redes TCP/IP …………………………………………………. 213
2.19 Protocolo de Administración de Red Simple
(SNMP: Simple Network Management Protocol) …………………………… 215
2.20 Información de manejo ……………………………………………………………… 217
2.21 Protocolo SNMP ………………………………………………………………………. 218
2.22 Protocolo SNMP2 …………………………………………………………………….. 219
2.23 Resumen ………………………………………………………………………………… 219
2.24 Preguntas de repaso ………………………………………………………………… 220
2.25 Proyecto …………………………………………………………………………………. 222

Capítulo 3
TRANSMISIÓN DE VOZ SOBRE TECNOLOGíA IP ………………………………. 223
3.1 Voz sobre IP y telefonía IP: defi nición y conceptos ……………………….. 226
Circuito de datos ………………………………………………………………………. 227
Datos llevados por paquetes ……………………………………………………… 228
¿Qué se requiere para usar telefonía IP? …………………………………….. 229
La Internet y el TCP/IP………………………………………………………………. 231
Desarrollo de la Internet y de las PSTN ………………………………………. 232
La Internet vs. las PSTN ……………………………………………………………. 233
Ventajas con la telefonía IP y con los sistemas abiertos ………………… 234
Breve historia de la telefonía IP ………………………………………………….. 235
PSTN-by-Pass …………………………………………………………………………. 237
VoIP y el modelo OSI ………………………………………………………………… 240
3.2 Calidad de Servicio (QoS) en las redes de telefonía IP …………………. 242
Servicios diferenciados y MPLS …………………………………………………. 243
3.3 El protocolo H.323 Las series ITU-T H.32x ………………………………….. 246
Estructura funcional del H.323 ……………………………………………………. 247
H.323: diversos estándares ……………………………………………………….. 248
Transporte en H.323 (RTP y RTCP) ……………………………………………. 250
Audio codec H.323 ……………………………………………………………………. 251
Video codec H.323 …………………………………………………………………… 252
Levantamiento de llamada en H.323 …………………………………………… 255
El H.323 (fast-start) …………………………………………………………………… 256
Conferencias en H.323 ……………………………………………………………… 257
3.4 Codifi cación …………………………………………………………………………….. 260
Codifi cación y decodifi cación del habla ……………………………………….. 260
El codifi cador (codec) y el proceso de enmarcar la información ……… 261
Tipos de codifi cadores y decodifi cadores (codecs) ……………………….. 262
Tasa de velocidad del codec. Calidad y procesamiento …………………. 264
Calidad en la voz ……………………………………………………………………… 266
3.5 Retraso de paquetes y sus variaciónes ……………………………………….. 267
Almacenamiento momentáneo de paquetes (buffering)
y pérdida de paquetes ……………………………………………………………. 269
3.6 Recomendación G.711 ……………………………………………………………… 274
Modulación por impulsos codifi cados (mic) de frecuencias Vocales. … 274
Alcance …………………………………………………………………………………… 274
Defi nición de la cabida útil de ruido de confort ……………………………… 275
Directrices de uso …………………………………………………………………….. 277
Ilustración de las economías de ancho de banda
en las aplicaciones a redes de paquetes ………………………………….. 279
Resultados de calidad de funcionamiento ……………………………………. 280
Ejemplo de solución ………………………………………………………………….. 283
Descripción del algoritmo ………………………………………………………….. 283
Decodifi cador …………………………………………………………………………… 285
Referencias ……………………………………………………………………………… 287
3.7 Recomendación G.723.1 …………………………………………………………… 290
CODEC DE VOZ DE DOBLE VELOCIDAD PARA LA TRANSMISIÓN
EN COMUNICACIONES MULTIMEDIOS A 5.3 Y 6.3 Kb/s
(Ginebra, 1996). ……………………………………………………………………. 290
Introducción …………………………………………………………………………….. 290
Principios del codifi cador …………………………………………………………… 291
3.8 Recomendación G.729 ……………………………………………………………… 293
Codifi cador de la voz mediante predicción lineal con excitación
por código algebráico de estructura conjugada a 8 Kb/s
de complejidad reducida. (Ginebra, 1996)…………………………………. 293
Introducción …………………………………………………………………………….. 293
Análisis y cuantifi cación de la predicción lineal …………………………….. 295
Ponderación perceptual …………………………………………………………….. 296
Descripción de las funciones del decodifi cador …………………………….. 301
Descripción binaria exacta del codifi cador de complejidad reducida
CS-ACELP …………………………………………………………………………… 303
3.9 RDSI (Red Digital de Servicios Integrados) ………………………………….. 305
3.10 Aplicaciones de la RDSI ……………………………………………………………. 320
Resumen de la RDSI ………………………………………………………………… 326
3.11 Componentes de telefonía IP …………………………………………………….. 328
3.12 El traductor de direcciones (gatekeeper) ……………………………………… 330
3.13 Compuertas para telefonía IP …………………………………………………….. 331
3.14 Terminales de telefonía IP …………………………………………………………. 333
3.15 Protocolo SIP …………………………………………………………………………… 334
Componentes de SIP ………………………………………………………………… 335
Principios básicos del SIP …………………………………………………………. 336
SIP Call Set-Up ……………………………………………………………………….. 337
Servicios de SIP ………………………………………………………………………. 339
H.323 vs. SIP …………………………………………………………………………… 339
3.16 Resumen ………………………………………………………………………………… 346
3.17 Preguntas de Repaso ……………………………………………………………….. 347
3.18 Proyecto ………………………………………………………………………………….. 348

Capítulo 4
TRANSMISIÓN DE VOZ Y DATOS SOBRE TECNOLOGÍA IP
EN UNA RED CONVERGENTE ………………………………………………………. 349
Evidencias de las capacidades desarrolladas ……………………………………….. 351
4.1 Introducción …………………………………………………………………………….. 352
Factores de desarrollo ………………………………………………………………. 352
Protocolos ……………………………………………………………………………….. 354
4.2 Redes convergentes …………………………………………………………………. 355
Introducción …………………………………………………………………………….. 355
El ambiente de las computadoras ………………………………………………. 356
Esquemas de cableado estructurado ………………………………………….. 357
Requerimientos de trabajo en grupo (groupware) …………………………. 359
Integración de la telefonía en las computadoras (CTI) …………………… 360
TAPI, TSAPI y otros estándares CTI de facto ……………………………….. 361
Ideas sobre la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI) …………….. 365
4.3 Benefi cios de una red convergente …………………………………………….. 367
Introducción …………………………………………………………………………….. 367
El cambio en las organizaciones ………………………………………………… 367
Aplicaciones multimedia ……………………………………………………………. 370
Calidad de Servicio (QoS) …………………………………………………………. 391
Prioridades en VoiceLAN …………………………………………………………… 394
Acceso a la red de área amplia (WAN) ………………………………………… 395
4.4 Perspectiva de los proveedores de tecnología en redes
convergentes ………………………………………………………………………… 396
Importancia de los sistemas abiertos ………………………………………….. 396
Normas y organizaciones que las regulan ……………………………………. 397
Inmótica y Domótica: edifi cios inteligentes …………………………………… 399
Cinco pilares de la domótica ………………………………………………………. 403
La domótica controla principalmente los siguientes aspectos …………. 404
Grandes aplicaciones de un sistema inmótico ……………………………… 405
Foro ATM ………………………………………………………………………………… 407
MODELO VPN …………………………………………………………………………. 409
Ventajas de las VPN …………………………………………………………………. 413
MODELO TDMA ………………………………………………………………………. 414
TDM y arquitectura para redes convergentes ……………………………….. 415
4.5 Aplicación práctica de una Red Convergente ……………………………….. 417
Ejemplo: Diseño e implementación de una Red Convergente
para Alfaomega México ………………………………………………………….. 417
Descripción de actividades ………………………………………………………… 418
Arquitectura de la solución ………………………………………………………… 424
Equipo …………………………………………………………………………………….. 427
Videoconferencia IP ………………………………………………………………….. 436
Pruebas con Asterisk ………………………………………………………………… 441
Resumen general ……………………………………………………………………………… 445
Preguntas y actividades de evaluación ………………………………………………… 446
Actividades complementarias en la web ………………………………………………. 447
CONCLUSIONES ……………………………………………………………………………… 449
ANEXO 1 GLOSARIO DE TÉRMINOS ………………………………………………… 451
ANEXO 2 Anchos de banda para codifi cadores …………………………………….. 486
ANEXO 3 VPN vs. TDM ……………………………………………………………………… 487

A color
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490
Edición:
1
Año Publicación:
04/03/2011
ISBN:
9788426717078
Formato:
17x23 cms
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