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REDES Y COMUNICACIONES 1

REDES Y COMUNICACIONES 1
UNICIENCIA
CLAUDIA LORENA DIAZ

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  • REDES Y COMUNICACIONES I FACULTAD DE INGENIERIA INFORMATICA DOCENTE CLAUDIA LORENA DIAZ CARDOZO PERIODO 2014 A
  • ¿QUÉ ES UNA RED ? ∗ Conjunto de operaciones centralizadas o distribuidas, con el fin de compartir recursos "hardware y software". ∗ Sistema de transmisión de datos que permite el intercambio de información entre ordenadores. ∗ El término "red" hace referencia a un conjunto de entidades (objetos, personas, etc.) conectadas entre sí. Por lo tanto, una red permite que circulen elementos materiales o inmateriales entre estas entidades, según reglas bien definidas. ∗ Una red de computadoras (también llamada red de ordenadores o red informática) es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos) conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (acceso a Internet, e-mail, Chat, juegos), etc.
  • COMPONENTES DE UNA RED Componentes hardware • Estaciones de trabajo (Computador) • Tarjetas de red o adaptador de red es un periférico que permite la comunicación con aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red (coaxial fino, coaxial grueso, Token Ring, etc.), pero actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando una interfaz o conector RJ-45. • Cables de conexión (Coaxial, UTP, RJ 45) • Equipos de internetworking o Interconectividad: equipos para el proceso de comunicación el cual ocurre entre dos o más redes para compartir recursos, obtener acceso Instantáneo a información (modems, hub, switch, routers, puentes, repetidores, ADLS, puentes, enrutadores)
  • Componentes software •Sistemas operativos: programa o conjunto de programas que en un sistema informático gestiona los recursos de hardware y provee servicios a los programas de aplicación (oficce, navegadores, programas de multimedia). •Protocolos: Se entiendo como protocolo de comunicación al conjunto de reglas usadas por computadoras para comunicarse unas con otras mediante una red. Un protocolo es una convención o estándar que permite la conexión, comunicación y la transferencia de datos entre dos puntos finales. PROTOCOLO TCP/IP Conjunto de protocolos en los que está basado internet. La denominación TCP/IP hace referencia a los dos protocolos más importantes y utilizados del conjunto. Protocolo TCP (Protocolo de Control de Transmisión) Protocolo IP (Internet Protocol)
  • Otros protocolos importantes dentro de TCP/IP HTTP (HyperText Transfer Protoco): Protocolo para acceder a sitios web ARP (Address Resolution Protocol): Protocolo para la resolución de direcciones FTP (File Transfer Protocol): Protocolo para transferencia de archivos SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Protocolo de red basado en el intercambio de texto mediante correo electronico entre computadores u otros dispositivos. POP o POP3 (Post Office Protocol): Protocolo de correo electrónico. TELNET (TELecommunication NETwork): protocolo mediante el cual podemos acceder mediante la red a un computador y manejarlo de manera remota. Estos corresponden a los más importantes debido a que dentro de la familia de protocolos de internet se pueden considerar una lista que pueden llegar a ser más de 100.
  • MODELO OSI El modelo explica y especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa en la que está dividido este. Es usado como marco de referencia. El modelo se divide en 7 capas: CAPA 1 - CAPA FÍSICA Define las especificaciones físicas y mecánicas de la computadora hacia la red, por tanto se encarga del medio físico por el cual se transmite la información. La capa física determine el bits rale, también conocido como capacidad del canal, ancho de banda digital o velocidad de la conexión. Como analogía al correo común de la vida real, esta capa vendría siendo las carreteras por las que transitan los vehículos que llevan las cartas. Protocolos de la capa física: V.92 (red telefónica modems) Firewire Bluetooth Hardware de la capa física Repetidor Modem xDLS USB IEEE 802.11x WI-FI (capas físicas) Adaptador de red Hub Ethernet
  • CAPA 2 - CAPA DE ENLACE DE DATOS Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, de la topología de la red, del acceso a la red y la notificación de errores. La capa de enlace de datos toma una transmisión de datos cruda (de la capa física) y la transforma en una abstracción libre de errores para la capa de red. La capa de enlace de datos recibe peticiones de la capa de red y utiliza los servicios dela capa física. CAPA 3 - CAPA DE RED Esta capa se encarga de que los datos lleguen desde el origen a destino. Los dispositivos que facilitan esta tarea se llaman Routers (enrutadores). En la capa de red se define el direccionamiento lógico y la determinación de la ruta de los datos hasta su receptor final, para esto participan los firewalls para descartar direcciones de maquinas que no son origen. En la capa de red se proporciona la conectividad y selección de ruta entre dos Host. Protocolos usados en la capa de red: IP OSPF IS-IS BGP ARP-RARP RIP ICMP, ICMPv6 IGMP DHCP
  • CAPA 4 - CAPA DE TRANSPORTE Esta capa se encarga de efectuar el transporte de los datos (reunidos dentro de paquetes) de una maquina de origen a la de destino independientemente del tipo de red física que se esté usando. Los paquetes de datos son enviados libres de errores entre la maquina emisora y la maquina receptora Protocolos de la capa de transporte: UDP TCP CAPA 5 - CAPA DE SESIÓN Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole. Asegura que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, se pueda efectuar las operaciones de principio a fin, reanudándolas en caso de interrupción. CAPA 6 - CAPA DE PRESENTACIÓN El objetivo es encargarse de la representación de la información, de manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera reconocible. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos, ya que distintas computadoras pueden tener diferentes formas de manejarlas, por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor.
  • CAPA 7 - CAPA DE PRESENTACIÓN Ofrece a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, como correo electrónico (Post Office Protocol y SMTP), gestores de bases de datos y servidor de ficheros (FTP), por UDP pueden viajar (DNS y Routing Information Protocol). Hay tantos protocolos como aplicaciones distintas y puesto que continuamente se desarrollan nuevas aplicaciones el número de protocolos crece sin parar. Cabe aclarar que el usuario normalmente no interactúa directamente con el nivel de aplicación. Suele interactuar con programas que a su vez interactúan con el nivel de aplicación pero ocultando la complejidad subyacente.
  • TOPOLOGÍA DE RED La topología de red o arquitectura de la red, se define como una familia de comunicación usada por los computadores que conforman una red para intercambiar datos, en otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea en el plano físico o lógico. La topología de red la determina únicamente la configuración de las conexiones entre nodos (estética). La distancia entre los nodos, las interconexiones físicas, las tasas de transmisión y los tipos de señales no pertenecen a la topología de la red. Existen siete topologías básicas a reconocer: •Topología de bus •Topología de anillo •Topología de estrella •Topología jerárquica (de árbol) •Topología de malla (mesh)
  • RED EN BUS ∗ Una red en bus es aquella topología que se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan las diferentes estaciones. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí. Las estaciones están conectadas por un único segmento de cable. ∗ El tipo de cableado que se usa puede ser coaxial, par trenzado o fibra óptica. ∗ La información que se envía de una computadora a otra viaja directamente o indirectamente, si existe un controlador que enruta los datos al destino correcto. La información viaja por el cable en ambos sentidos a una velocidad aproximada de 10/100. ∗ Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador, que además de indicar que no existen más ordenadores en el extremo, permiten cerrar el bus. ∗ La topología de bus permite que todos los dispositivos de la red puedan ver todas las señales de todos los demás dispositivos, lo que puede ser ventajoso si desea que todos los dispositivos obtengan esta información. ∗ También representa una desventaja ya que si el cable se rompe, ninguno de los ordenadores tendrá acceso a la red. ∗ Se pueden conectar una gran cantidad de computadoras al bus, si un computador falla, la comunicación se mantiene, no sucede lo mismo si el bus es el que falla.
  • RED EN ANILLO •Topología de red en la que las estaciones (nodos) se conectan formando un anillo. •Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. •Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación. •Si algún nodo de la red deja de funcionar, la comunicación en todo el anillo se pierde. •En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos falla, los datos pueden transmitirse por el otro. •Toda la información viaja en una sola dirección a lo largo del circulo formado por el anillo. •El anillo no representa un medio de difusión sino que una colección de enlaces punto a punto individuales. •Cada nodo siempre pasa el mensaje, si este mensaje es para él, entonces lo copia y lo vuelve a enviar. •Número máximo de nodos por red 260.
  • RED EN ESTRELLA ∗ La conexión se hace a través de un Distribuidor Central y tiene interconexión con otros distribuidores. ∗ Tiene posibilidad de conexión con otras computadoras ∗ Para conectar una red tipo estrella, existen reglas en función al manejo mismo del Distribuidor Central, el cual se encarga de hacer la comunicación entre las estaciones de trabajo y el servidor seleccionado. ∗ la Señal pasa de la Tarjeta de red de la Computadora de que esta enviando el Mensaje al Distribuidor Central y este se encarga de enviar de el mensaje a todos los puertos. Todas las Computadoras reciben el mensaje de pero solo la Computadora con la dirección IP igual a la dirección del mensaje, lo lee. ∗ Esta configuración presenta una buena flexibilidad a la hora de incrementar el número de equipos; además, la caída de uno de los ordenadores periféricos no repercute en el comportamiento general de la red. Sin embargo, si el fallo se produce en el ordenador central, el resultado afecta a todas las estaciones. ∗ El diagnóstico de problemas en la red es simple, debido a que todos los ordenadores están conectados a un equipo central. ∗ Es tipo de red es costoso ya que requiere mas cable de conexión de red.
  • RED EN ARBOL •Topología de red en la que los nodos están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica, es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos. •Se comparte el mismo canal de comunicaciones. •las ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, según las características del árbol. •las topologías anteriores, los datos son recibidos por todas las estaciones sin importar para quien vayan dirigidos. En la de árbol divide las redes y elimina a las que no va dirigido el mensaje. •Se requiere mucho cable. •Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él. •Es más difícil de configurar.
  • RED EN MALLA En la topología de red en malla cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por distintos caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores. •Esta topología, a diferencia de otras, no requiere de un servidor o nodo central, con lo que se reduce el mantenimiento (un error en un nodo, sea importante o no, no implica la caída de toda la red). •Las redes de malla son auto ruteables. La red puede funcionar, incluso cuando un nodo desaparece o la conexión falla, ya que el resto de los nodos evitan el paso por ese punto. En consecuencia, la red malla, se transforma en una red muy confiable. •Aunque la facilidad de solución de problemas y el aumento de la confiabilidad son ventajas muy interesantes, estas redes resultan caras de instalar, ya que utilizan mucho cableado. •Si falla un cable el otro se hará cargo del tráfico. •La disponibilidad del ancho de banda puede verse afectada por la cantidad de usuarios que hacen uso de la red simultáneamente; para entregar un ancho de banda que garantice la tasa de datos en demanda y, que en particular, garantice las comunicaciones entre organismos de rescate, es necesario instalar más puntos de acceso, por tanto, se incrementan los costos de implementación y puesta en marcha.
  • CLAUDIA LORENA DIAZ CARDOZO 2014 A
  • REDES LAN (LOCAL AREA NETWORK) Una red de área local, o red local, es la interconexión de varios ordenadores y periféricos. (LAN es la abreviatura inglesa de Local Área Network, 'red de área local'). Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información.
  • Estándares IEEE para LAN Los estándares en una red definen el protocolo de control de enlaces lógicos, el cual asegura que los datos sean transmitidos de forma confiable por medio del enlace de comunicación y la capa de datos-enlace en el protocolo, donde se deben de evitar las colisiones de paquetes de información. IEEE 802 Es un estudio de estándares elaborado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) que actúa sobre Redes de ordenadores, concretamente y según su propia definición sobre redes de área local (RAL, en inglés LAN). También se usa el nombre IEEE 802 para referirse a los estándares que proponen, algunos de los cuales son muy conocidos: Ethernet (IEEE 802.3), o Wi-Fi (IEEE 802.11). Está, incluso, intentando estandarizar Bluetooth en el 802.15 (IEEE 802.15). Se centra en definir los niveles más bajos (según el modelo de referencia OSI o sobre cualquier otro modelo), concretamente subdivide el segundo nivel, el de enlace, en dos subniveles, el de enlace lógico, recogido en 802.2, y el de acceso al medio. El resto de los estándares recogen tanto el nivel físico, como el subnivel de acceso al medio.
  • 802.1 Definición Internacional de Redes. Define la relación entre los estándares 802 del IEEE y el Modelo de Referencia para Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI). Se definió direcciones para estaciones LAN de 48 bits para todos los estándares 802, de modo que cada adaptador puede tener una dirección única. Los vendedores de tarjetas de interface de red están registrados y los tres primeros bytes de la dirección son asignados por el IEEE. Cada vendedor es entonces responsable de crear una dirección única para cada uno de sus productos. Ver Panel de control, centro de redes y recursos compartidos, conexión de área local 802.2 Control de Enlaces Lógicos. Define el protocolo de control de enlaces lógicos (LLC) del IEEE, el cual asegura que los datos sean transmitidos de forma confiable por medio del enlace de comunicación. La capa de Datos-Enlace en el protocolo OSI esta subdividida en las subcapas de Control de Acceso a Medios (MAC) y de Control de Enlaces Lógicos (LLC). El LLC provee los siguientes servicios: •Servicio orientado a la conexión, en el que una sesión es empezada con un Destino, y terminada cuando la transferencia de datos se completa. Cada nodo participa activamente en la transmisión, pero sesiones similares requieren un tiempo de configuración y monitoreo en ambas estaciones. •Servicios de reconocimiento orientado a conexiones. Similares al anterior, del que son reconocidos los paquetes de transmisión. •Servicio de conexión sin reconocimiento. En el cual no se define una sesión. Los paquetes son puramente enviados a su destino.
  • Taller Calificativo Realizar un cuadro donde se definan los estándares IEEE 802.3 a la 802.12,de redes LAN y su relacion con el modelo OSI. Manejar ejemplos. Responda las siguientes preguntas: 1.Cual es el estándar que trabaja en la integración de tráfico de voz, datos y vídeo para las LAN 802 y Redes Digitales. 2.Cual es el estándar que trabaja para redes inalámbricas. 3.Cual es el estándar que define cómo opera el método de Acceso Múltiple con Detección de Colisiones sobre varios medios. 4.Cual es el estándar que provee consejos o recomendaciones sobre Fibra Óptica como una alternativa a las redes basadas en cable de cobre. 5.Cual es el estándar que define esquemas de red de anchos de banda grandes, usados en la industria.
  • CLAUDIA LORENA DIAZ CARDOZO 2014 A