Construcción de una Red de Area Local de Cero
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Contsrucción de una Red de Área Local partiendo de cero.

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Construcción de una Red de Area Local de Cero Construcción de una Red de Area Local de Cero Presentation Transcript

  • Construcción de una red de área local partiendo desde cero (0) Ing. Wayner Barrios B. Especialista en redes de computadoras, Universidad del Norte Octubre 16, 2005
  • Contenido
    • Introducción y evolución de los Sistemas de comunicación y los computadores
    • Aspectos físicos de las transmisiones
    • Arquitecturas de las comunicaciones
    • Informática básica
    • Redes de computadores
    • Interconexión de redes
    • Aplicaciones sobre la red
    • Seguridad informática
    • Tendencias futuras
  • Introducción y evolución de los Sistemas de comunicación y computadores
  • Introducción y evolución de los Sistemas de comunicación y computadores
    • OBJETIVOS
    • Presentar los distintos sistemas de comunicación
    • Enseñar la evolución histórica de los sistemas de transmisión de datos y de voz
    • Distinguir la transmisión de las señales de la comunicación de datos
    • Introducir algunos conceptos , elementos y tipos de redes de comunicaciones
  • Proceso telemático TRANSMISIÓN Es el proceso telemático por el que se transporta señales de un lugar a otro. Las señales son entidades de naturaleza diversa y se manifiestan como magnitudes físicas COMUNICACIÓN Es el proceso telemático por el que se transporta información, sabiendo que esta información viaja sobre señales que se transmiten. Es el transporte de datos con sentido desde un EMISOR a un RECEPTOR.
  • Líneas de comunicaciones PUNTO A PUNTO MULTIPUNTO O DE DIFUSIÓN N1 N2 N3 N4 N5 N6 Red troncal común NODOS N1 N2 N3 N4 N5 N6
  • Circuito de datos Controlador de comunicaciones ETD Controlador de comunicaciones ETD EMISOR ECD ECD RECEPTOR Líneas de comunicación ETD: Equipos terminales de datos ECD: Equipos terminales de comunicación de datos
  • Tipos de transmisión
    • CLASIFICACIÓN SEGÚN LA INFORMACIÓN
    • Transmisión asíncrona
    • Transmisión síncrona
    • CLASIFICACIÓN SEGÚN EL MEDIO DE TRANSMISIÓN
    • Transmisión en serie
    • Transmisión en paralelo
    • CLASIFICACIÓN SEGÚN LA SEÑAL TRANSMITIDA
    • Transmisión analógico y digital
    • Transmisión en banda base y en banda ancha
  • Explotación de los circuitos de datos EMISOR RECEPTOR Unidireccional EMISOR RECEPTOR Bidireccional EMISOR RECEPTOR Bidireccional simultáneo SIMPLEX SEMIDUPLEX DUPLEX No simultáneo
  • Redes de comunicación
    • La red de telegrafía
    • La red telefónica
    • Redes de área local (LAN)
    • Redes de área extendida (WAN)
    • Redes metropolitanas (MAN)
    • Redes virtuales (VPN)
  • Ejemplos de redes Ejemplos de red Comunicaciones Biológico Social Transporte Servicios públicos Neurológicas Ecosistemas Familia Amigos Ciudades Viales Tráfico aéreo LAN / MAN / WAN Wi-Fi Telefonía Inalámbrica TV / Radio Servicio postal Internet Telefonía Alámbrica Agua Eléctrica Gas Natural
  • Aspectos físicos de las transmisiones
  • Aspectos físicos de las transmisiones
    • OBJETIVOS
    • Distinguir los diferentes tipos de medios de transmisión
    • Describir las limitaciones que presentan algunos medios de transmisión
    • Aprender a identificar las especificaciones técnicas y de procedimientos que recogen los manuales técnicos de los equipos cuando se conecta a los diferentes medios de transmisión
  • Ancho de Banda El especto de una señal y su ancho de banda Amplitud Frecuencia Espectro del mensaje f mínima f máxima
  • Atenuación Señal original Amplitud Tiempo Tiempo Señal atenuada
  • Interferencia Señal original Amplitud Tiempo Tiempo Señal resultante = original + interferencia Señal de la interferencia
  • Ruido Señal original Amplitud Tiempo Tiempo Señal con ruido
  • Modulación Mensaje inicial Amplitud Frecuencia (Hz) Frecuencia (Hz) 100 200 400 500 300 Señal modulada Efecto de la modulación en amplitud sobre el espectro del mensaje
  • El espectro electromagnético 1 KHz Teléfono y telegráfo Cables de pares Audio 100 Km 10 KHz Radio transoceánica Teléfono Cables de pares Radio onda larga VLF (Frecuencias Muy Bajas) 10 Km 100 KHz Cable submarino Navegación Cables de pares Radio onda larga LF (Frecuencias Bajas) 1.000 1 MHz Radio AM Aeronáutica Coaxial Radio onda larga MF (Frecuencias Medias) 100 10 MHz Radioaficionados Banda civil Coaxial Radio onda corta HF (Frecuencias Altas) 10 100 MHz FM y TV VHF Radio móvil Coaxial Radio onda corta VHF (Frecuencias Muy Altas) 1 Tierra a satélite Radar TV UHF Coaxial Radio onda corta UHF (Frecuencias Ultra Altas) 0,1 1 GHz Intersatélite Repetidor de microondas Guías de ondas Radio en microondas SHF (Frecuencias Super Altas) 10 -2 100 GHz Experimental Navegación Guía de ondas Ondas milimétricas 10 14 Fibras ópticas Infrarrojo Visible 10 -6 10 15 Experimental Fibra ópticas Rayos láser Ultravioleta Frecuencia (Hz) Aplicaciones Medios de transmisión Nombre de la señal Longitud de Onda (m)
  • Multiplexación
    • FDM (Multiplexación por división de frecuencias)
    1 60 70 1 70 80 1 80 90 1 80 90 70 60 Frecuencia (Hz) Canal multiplexado 1 60 70 1 70 80 1 80 90
  • Multiplexación TDM (Multiplexación por división de tiempo) 0 1 2 3 4 5 Contador Time Slots Intercambiador de Time Slots n- Líneas Entrantes n- Líneas Salientes 3 1 0 5 2 4 Buffers RAM 5 3 4 5 3 0 2 4 1 2 0 1
  • Multiplexación WDM (Multiplexación por división de Onda) POTENCIA λ POTENCIA λ Espectro Fibra 1 Espectro Fibra 2 POTENCIA λ Espectro Fibra Compartida Fibra 1 Fibra 2 Fibra 4 Fibra 3 Fibra compartida Prima o rejilla de difracción
  • Medios de transmisión
    • Sistemas para cableado de conducción eléctrica
    Cable coaxial Cubierta plástica Conductor exterior o malla Dieléctrico exterior Conductor interno
    • Velocidad y rendimiento: 10 – 100 Mbps
    • $ promedio por nodo: Económico
    • Tamaño de los medios y conector: Medio
    • Longitud máxima del cable: Modalidad gruesa (500m) – Modalidad delgado (185m)
  • Medios de transmisión Sistemas para cableado de conducción eléctrica Cable UTP (Unshielded Twisted Pair) Cable STP (Shielded Twisted Pair) Conductor Dieléctrico Cubierta plástica
  • Medios de transmisión La fibra óptica Chaqueta Cladding (Diámetro_2) Core (Diámetro_1) Tamaño= Diámetro_1 / Diámetro_2 Rayo de luz
  • Medios de transmisión Conversión de medio Transceiver: Trans mitter / Re ceiver
    • Características
    • Auto-negociación
    • Auto-cross
    • Link pass through
    • Simplex – Dúplex en todos los puertos
    • Restauración automática del enlace
    Fibra Óptica Hilo de cobre
  • Medios de transmisión Línea de vista Antenas de radio Antenas satelitales Antenas infrarrojo Satélites geoestacionarios Sistemas inalámbricos
  • Medios de transmisión Diagrama de los medios de transmisión FRECUENCIA BAJA BAJA ALTA ALTA PERDIDA FIBRA OPTICA COAXIAL STP UTP
  • Unidades de medición 1 Byte = 8 bits 1 KBytes = 1024 Bytes 1 MByte = 1024 KBytes 1 Kbps = 1000 bps 1 Mbps = 1000 Kbps 1 Gbps = 1000 Mbps 1 T1 = 1,544 Mbps 1 E1 = 2,048 Mbps 1 DC3 = 45 Mbps 1 STM-1 = 1 OC-3 = 155 Mbps
  • Limites de los medios de transmisión 0,1 1 10 100 1 0,1 10 100 1000 10000 Distancia [Km] Capacidad de transmisión [Mbps] Par de cobre WLL – LMDS 1 Coaxial Fibra Óptica Fuente: RCT – Revista Colombiana de Telecomunicaciones Vol. 12 Ed. No. 37 Julio 2005 __________ 1 WLL: Wireless Local Loop; LMDS: Local Multipoint Distribution Services
  • Normas y asociaciones de estándares PORQUÉ ESTÁNDARES? ANSI ISO CCITT IEEE ECMA
  • Algunos estándares de medios de transmisión
    • 10BASE5
      • Cable coaxial 50 Ω RG-11
    • 10BASE2
      • Cable coaxial 50 Ω RG-58
    • 10BASET ➨ 100BASET ➨ 1000BASET …
      • Cable UTP
      • Categorías 3, 4, 5, 6 y 7
    • 10BASEF ➨ 100BASEF ➨ 1000BASEF …
      • Fibra óptica
  • Arquitectura de las comunicaciones
  • Arquitectura de las comunicaciones
    • OBJETIVOS
    • Comprender la estructura jerárquica de los protocolos utilizados en las redes
    • Distinguir los diferentes niveles, funciones y servicios de la arquitectura de una red
    • Conocer la estructura OSI, como modelo de referencia para otras redes
    • Saber aplicar los conocimientos de los distintos niveles OSI al estudio de las redes de área local
  • Protocolo de comunicaciones Es un conjunto de reglas perfectamente organizadas y convenidas de mutuo acuerdo entre los participantes en una comunicación y su misión es regular algún aspecto de la misma. Es normal que los protocolos se ofrezcan como normativas o recomendaciones de las asociaciones de estándares.
  • Modelo de arquitectura por capas Arquitectura Filósofo – Traductor - Cartero Protocolo de traductores Protocolo de mensajeros MEDIO DE TRANSMISIÓN Protocolo de filósofos
  • Análisis de la arquitectura por capas ¿Qué fluye? ¿Cuáles son las distintas formas del flujo? ¿Qué reglas rigen para el flujo? ¿Dónde se produce el flujo?
  • Protocolos entre computadores ORIGEN DESTINO Z Y X Z Y X X, Y y Z: corresponden a las capas de nuestro modelo Y ORIGEN - Y DESTINO son capas iguales Protocolo de la capa M: reglas a través de la cual se comunican las capas M
  • Modelo de referencia OSI* FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN
    • Reduce la complejidad
    • Estandariza las interfaces
    • Facilita la técnica modular
    • Asegura la interoperabilidad de la tecnología
    • Acelera la evolución
    • Simplifica la enseñanza y el aprendiza
    ¿Por qué usar un modelo por capas? * Open System Interconnection
  • Funciones de las capas en el Modelo de referencia OSI Transmisión binaria Acceso al medio Direccionamiento y mejor ruta Conexión de extremo a extremo Administración de diálogo Representación de los datos Procesos o aplicaciones del usuario final FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN
  • Grupos de capas en el Modelo OSI FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN Capas de comunicación entre las aplicaciones Capas de transmisión de la información
  • Comunicaciones par a par FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN ORIGEN DESTINO
  • Encapsulamiento de los datos
  • Ejemplo de encapsulamiento de datos
  • Informática básica
  • Informática básica
    • OBJETIVOS
    • Comprender la estructura básica de hardware en los computadores
    • Comprender la estructura básica de software en los computadores
    • Conocer los diferentes elementos de hardware que intervienen en un computador para conectarlo a una red
  • Computador ideal BUS DE DATOS CPU MEMORIA ALMACENAMIENTO INTERFACES
  • Computador ideal: Flujo de la Información BUS DE DATOS MEMORIA ALMACENAMIENTO CPU INTERFACES RAM ROM FLASH EPROM Disquete Disco duro CD-ROM DVD-ROM Unidad Cintas NIC Teclado Mouse Monitor Otros
  • Principales tecnologías de buses de datos En desaparición Bus de 32 bits 32 MHz y 132 Mbps VESA LOCAL BUS Propio de los PCs Apple Bus de 32 bits NUBUS Bus de 32 bits 40 MHz y 120 Mbps Bus de 32 bits 10 MHz y 40 Mbps Bus de 32 bits 8,5 MHz y 33 Mbps Bus de 16 bits 8 MHz y 8 Mbps Características técnicas Peripheral Component Interconnect El estándar que mejor se ha adaptado al mercado PCI MicroChannel Architecture Propio de los PS/2 de IBM MCA Extended Industry Standart Architecture EISA Industry Standart Architecture ISA Descripción Bus de datos
  • Comunicación en red Plataforma Windows Plataforma Linux ORIGEN DESTINO
  • Historia de la computación y las comunicaciones El desarrollo de las telecomunicaciones impulsa la convergencia entre la voz, video y datos 2000’s Se impulsa el crecimiento de la red Internet 1990’s La ISO introduce el Modelo de Referencia OSI 1982 Se generalizó el uso de los computadores personales y de los minicomputadores basados en UNIX 1980’s Desarrollo de los Computadores Mainframe 1960’s Shannon publica la “Teoría de la Comunicación Electrónica” 1948 Shocley, Barden, Brittain inventan el semiconductor sólido 1947 La Segunda Guerra Mundial impulsa las comunicaciones microondas 1940’s Auge de la radio AM y FM 1920’s – 1930’s Bell inventa el teléfono, las redes telefónicas se expande aceleradamente 1890’s Comunicaciones a largas distancias a través de mensajeros o a caballo Antes 1880’s Evento Fecha
  • Evolución tecnológica de la computación y las comunicaciones Fuente: Tecnología de redes telemáticas – Ing. Benjamín Barán, PhD, MSc – Especialización de Redes Universidad del Norte - 2002 1970 1980 1990 2000 Año Bps 1 Gbps 10 Gbps Tbps Comunicaciones Computación
  • Redes de computadoras
  • Evolución de las redes de computadoras Ayer Hoy RED
  • ¿Qué es una red de computadores?
    • Es un conjunto de computadores autónomos interconectados.
    • Entre las principales aplicaciones de una red están:
      • Compartir recursos, especialmente la información
      • Proveer la confiabilidad: más de una fuente para los recursos
      • Escalabilidad de los recursos computacionales
      • Comunicación
  • Topología
  • Clases de redes
    • LAN (Local Area Network)
      • Normalmente usan tecnología broadcast: un solo cable para todas las máquinas
      • La distancia entre los nodos es de 10 m a 1 Km
      • El tamaño es restringido, el tiempo de transmisión son predecibles
      • Velocidades típicas de 10/100/1000 Mbps
    • MAN (Metropolitan Area Network)
      • Emplean la infraestructuras de los operadores telefónicos o soluciones de enlace de datos
      • Unen varias LANs, generalmente de una misma organización
      • La distancia entre los nodos es 10 Km o más.
  • Clases de redes
    • WAN (Wide Area Network)
      • Consiste de una colección de nodos o LANs conectados por subred
      • La subred esta conformada por una línea de comunicación y un equipo de interconexión dedicado a establecer las rutas
      • La distancia entre los nodos es de 10 Km a 1.000 Km
    • Redes Inalámbricas
      • Usa enlace de radio, microondas, infrarrojos, o cualquier forma de transmisión que emplee el aire
      • Se pueden combinar las redes inalámbricas con los computadores móviles
  • Estándares IEEE 802.X – ISO 8802-X para Redes de Área Local
    • IEEE 802.3 – ISO 8802-3: Red Ethernet
    • IEEE 802.4: Red Token Bus
    • IEEE 802.5 – ISO 8802-5: Red Token Ring
    • IEEE 802.11: Redes Inalámbricas
  • Otros estándares IEEE 802.X Método de acceso de Televisión por cable 802.14 LAN de alta velocidad (señales de 100 Mbps que utilizan el método de acceso de Prioridad de demanda) 802.12 LAN inalámbricas (una señal banda base de radiofrecuencia y dos señales de microondas en la banda de 2400-2500 MHz) 802.11 Seguridad de LAN/MAN 802.10 Servicios integrados (internetworking entre subredes) 802.9 Redes de área local y metropolitana de fibra óptica 802.8 Redes de área local de banda amplia 802.7 Método de acceso de bus dual de cola distribuida (DQDB, para las WAN) 802.6 Método de acceso Token Ring 802.5 Método de acceso de bus con transmisión de tokens 802.4 Gigabit Ethernet 802.3z Fast Ethernet 802.3u Método de acceso múltiple con detección de portadora y detección de colisiones (CSMA/CD) 802.3 Control de enlace lógico 802.2 Puenteo y administración de LAN y MAN (incluyendo el protocolo Spanning Tree) 802.1 Estándares para redes de área local y metropolitana 802 Título y comentarios Estándar IEEE
  • Elementos básicos que conforman una red de computadores
    • Hardware
      • Nodos o PCs
        • Clientes: PC Intel, AMD, Machintosh
        • Servidores
      • Switches: 10/100 Mbps L2, L3
      • Dispositivos de comunicaciones: modems, DTUs, enrutadores, WAP
    • Software
      • Sistemas Operativos: Linux, Windows Server,
      • Protocolo de comunicaciones: IPX/SPX, NetBEUI, TCP/IP
      • Aplicaciones o sistemas de información: Correo electrónico, aplicaciones Web, …
      • Gestión y administración
    • Cableado Estructurado
      • Norma EIA – TIA/ 568
      • Cables, conectores y accesorios
  • Nodos de la red Enrutadores Otros dispositivos de propósito especial Impresoras Servidores Computadores personales actuando como Clientes
  • Tarjeta interfaz de red: NIC
    • Identificación única a nivel mundial establecida por su fabricante
    • Dirección MAC: 0 0-09-6B-23-A9-19
  • Instalación de la tarjeta interfaz de red
  • Relación de la NIC y el Modelo OSI
  • Configuración de la tarjeta interfaz de red bajo Windows
  • Configuración del protocolo sobre la tarjeta interfaz de red
  • Switches
    • Concentran la conectividad de los dispositivos
    • Operan sobre velocidades de 10/100/1000 Mbps
    • Dispositivo de la capa 2 en el modelo OSI
    • Toma decisiones basadas en las direcciones MAC de los PCs
  • Apilamiento de switches Familia de switches ALCATEL Omnistack OS-6100 8,8 a 9,6 Gbps de velocidad en el backplane del Stacking
  • Switches en cascada Patch Cord UTP Enlace 10/100 Mbps
  • Aplicabilidad del Switch a nivel del Modelo OSI
  • Software de red
  • Protocolos de comunicaciones
    • Los protocolos de comunicaciones están concebidos en forma de modelo por niveles o capas
    • Estos puede ser propietarios o no
    • Protocolos orientados a la conexión: aseguran la entrega de paquetes desde X a Y por una ruta determinada
    • Protocolos sin conexión: aseguran la entrega de paquetes desde X a Y por cualquier trayecto que la red tenga disponible
  • Protocolos de comunicaciones
    • Protocolo SNA
    • Protocolo DNA
    • Protocolo AppleTalk
    • Protocolo IPX/SPX
    • Protocolo NetBEUI
    • Protocolo TCP/IP
    LAN
  • IPX/SPX y NetBEUI frente al modelo OSI FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN FISICA ODI Protocolo de Núcleo de Netware Controladores de LAN IPX IPX/SPX OSI NDIS SPX Conductos nominados NetBIOS FISICA Bloques de mensajes del servidor Controladores de LAN NetBEUI Windows NDIS Conductos nominados NetBIOS
  • TCP/IP: El estándar de los protocolos de comunicación entre redes FISICA IP Protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) ENLACE TCP UDP ARP FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN OSI MAIL HTTP FTP NEWS
  • TCP/IP: Direccionamiento IP Estructura 32 Bits 1010 1110 0011 1100 0111 0011 0001 1111 174 60 115 31 . . . 8 Bits 8 Bits 8 Bits 8 Bits RED HOST
  • TCP/IP: Direccionamiento IP Clasificación de las direcciones 24 Bits CLASE A RED HOST RED HOST HOST HOST RED RED HOST HOST 8 Bits CLASE B RED RED 16 Bits CLASE C
  • Cableado Estructurado
    • Flexibilidad de la red para adaptarse a cambios o movimientos de equipos dentro de la red
    • Reduce los tiempos de instalación
    • Asegura la duración de la instalación
    Estructura flexible requerida para soportar sistemas de telefonía (voz) y cómputo (datos), utilizando elementos comunes. Norma definida bajo el estándar EIA-TIA-ANSI 568 ó ISO 11 801.
  • Ventajas del Cableado Estructurado
    • Inversión: 5% del costo total de la implantación
    • Costo de la interrupción de la red
    • Vida útil de los componentes:
      • Software: 1,5 años
      • PC: 3 años
      • Servidor: 8 años
      • Cableado: 10 años
      • Edificio: 50 años
  • Elementos principales del Cableado Estructurado
    • Cuarto de entrada al edificio
    • Cuarto de equipos de telecomunicaciones
    • Subsistema vertical o backbone
    • Gabinete o rack de telecomunicaciones
    • Subsistema horizontal
    • Subsistema de área de trabajo
  • Descripción de los elementos de la norma de Cableado Estructurado
    • Cuarto de entrada al edificio
    • Es el punto en el cual el cableado externo hace interfaz con el cableado de la dorsal dentro del edificio.
    • Corresponde a la entrada de los servicios de tele-comunicaciones al edificio (acometidas)
    • Los requerimientos están definidos en el estándar EIA/TIA-569A
    • Cuarto de equipo de telecomunicaciones
    • Es un espacio centralizado dentro del edificio donde se albergan los equipos de red (enrutadores, switches, mux, dtu), equipos de datos (PBXs,..), video, etc.
    • Los aspectos de diseño del cuarto de equipos está especificado en el estándar TIA/EIA 569A.
  • Descripción de los elementos de la norma de Cableado Estructurado
    • Subsistema vertical o backbone
    • El cableado de la dorsal permite la interconexión entre los gabinetes de telecomunicaciones, cuartos de telecomunicaciones y los servicios de la entrada.
    • Consiste de cables de vertical-cross-connects principales y secundarios, terminaciones mecánicas y regletas o jumpers usados conexión vertical-a-vertical. Esto incluye:
      • Conexión vertical entre pisos (risers)
      • Cables entre un cuarto de equipos y cable de entrada a los servicios del edificio
      • Cables entre edificios. Corresponde a la entrada de los servicios de telecomunicaciones al edificio (acometidas)
  • Descripción de los elementos de la norma de Cableado Estructurado Tipos de cables utilizados para el Subsistema vertical o backbone 3.000 m Fibra óptica mono-modo 83/125 μ m 2.000 m Fibra óptica multimodo 62.5/125 μ m 90 m (Datos) 150 OHM STP 800 m (Voz) 100 OHM UTP (22 o 24 AWG) Distancia máxima Tipo de Cables
  • Descripción de los elementos de la norma de Cableado Estructurado
    • Subsistema horizontal
    • El sistema de cableado horizontal se extiende desde el área de trabajo de telecomunicaciones al rack de telecomunicaciones.
    • Contiene: enchufe de telecomunicaciones, terminaciones de cable (asignaciones de guías del conector modular RJ-45
    2.000 m Fibra óptica multimodo 62.5/125 μ m 90 m 150 OHM STP 2-pares 90 m 100 OHM UTP 4-pares (22 o 24 AWG) Distancia máxima Tipo de Cables
  • Descripción de los elementos de la norma de Cableado Estructurado
    • Área de trabajo
    • Los componentes del área de trabajo son los siguientes:
      • Dispositivos: computadoras, terminales, teléfonos, …
      • Cables de parcheo: cables modulares, cables adaptadores/conversores, jumpers de fibra, …
      • Adaptadores: deberán ser externos al enchufe de telecomunicaciones.
  • Descripción de los elementos de la norma de Cableado Estructurado Algunos elementos del sistema Rack de telecomunicaciones Centro de cableado Patch panel
  • Instalación de los conectores RJ-45
  • Pasos para realizar la instalación de un conector RJ-45 1) Cortar el trozo de cable UTP 2) Quitar el revestimiento plástico 3) Destrenzar los hilos 4) Organizar y aplanar los hilos
  • Pasos para realizar la instalación de un conector RJ-45 5) Recortar los hilos 6) Insertar hilos en el conector RJ-45 7) Inspeccionar el código de colores 8) Realizar el ponchado del cable
  • Representación gráfica de la norma de Cableado Estructurado
  • Representación gráfica de la norma de Cableado Estructurado
  • Estándares de Cableado Estructurado Anillo Estrella RJ-45 UTP N/A Banda base 4 Mbps 16Mbps Paso de testigo en anillo IEEE 802.5 TOKEN RING 10BASET Anillo Anillo Hermafrodita DB-9 IBM tipo 1 STP IBM tipo 1 N/A Banda base 4 Mbps 16Mbps Paso de testigo en anillo IEEE 802.5 TOKEN RING Bus Estrella RJ-45 UTP 100 m Banda base 10 Mbps 100 Mbps CSMA/CD IEEE 802.3 ETHERNET 10BASET Bus Bus BNC Coaxial RG-58 185 m Banda base 10 Mbps CSMA/CD IEEE 802.3 ETHERNET 10BASE2 Bus Bus DB-15 (AUI) Coaxial RG-11 500 m Banda base 10 Mbps CSMA/CD IEEE 802.3 ETHERNET 10BASE5 Topología Tipo de conector Tipo de cable Longitud del segmento Emisión Velocidad Método de acceso Estándar IEEE Nombre
  • IEEE 802.5: Red TOKEN RING
    • Historia
      • Desarrollado por IBM
      • Velocidad máxima de transmisión 4 Mbps usando protocolo Paso de Testigo en Anillo
      • Versión mejorada a 16 Mbps
      • Protocolo determinístico
    • Estándar IEEE
      • IEEE 802.5 usando protocolo Paso de Testigo en Anillo
      • Token Ring – F ast Token Ring (FDDI) (4-16/100 Mbps)
  • IEEE 802.5: Red TOKEN RING TOKEN
    • Token circulando por el anillo
    • Estado del token
    • Estación Monitor Activo
    • Direccionamiento Universal o Local
  • IEEE 802.5: Red TOKEN RING Formato de Trama IEEE 802.5 SD AC FC SA INFO ED FCS 1 1 6 6 4 SD AC ED 1 DA FS 1 ʃ ʃ ʃ ʃ 1 1 1 1 TOKEN SD: Delimitador de Inicio AC: Control de Acceso FC: Control de trama DA: Dirección destino SA: Dirección origen FS: Estado de trama ED: Delimitador final FCS: Control de chequeo de trama
  • IEEE 802.3: Red ETHERNET
    • Historia
      • Primera LAN desarrollada por XEROX
      • Velocidad máxima de transmisión 2,94 Mbps usando protocolo CSMA/CD
      • DIGITAL e INTEL se unen al proyecto y se desarrolla el modelo Ethernet DIX a 10 Mbps
      • Ethernet DIX ➨ Ethernet II, compatibles pero no interoperables
    • Estándar IEEE
      • IEEE 802.3 usando protocolo CSMA/CD
      • Ethernet – F astEthernet – GigabitEthernet (10/100/1000 Mbps )
  • IEEE 802.3: Red ETHERNET Formato de Trama IEEE 802.3 PRE SD DA SA LEN INFO PAD FCS 7 1 6 6 2 46 - 1500 4 PRE: Preamble SD: Delimitador de Inicio DA: Dirección destino SA: Dirección origen LEN: Longitud INFO: Información PAD: Relleno FCS: Secuencia de chequeo de trama
  • Consideraciones para la instalación de una red de cableado
    • Análisis de necesidades
      • ¿Cómo se realiza actualmente el trabajo?
      • ¿Con qué volumen de datos trabajan?
      • ¿Qué esperan conseguir con la implantación de la red?
      • ¿Qué cantidad de usuarios tendrá la red?
    • Instalación existente
    • Diseño de la red y los servicios
      • Hardware
      • Software
      • Servicios
      • Conexiones a otras redes
      • Disponibilidad
      • Contingencia o respaldo
  • Consideraciones para la instalación de una red de cableado
    • Ejecución del diseño
      • Planeación
      • Proveedores certificados
    • Seguridad
      • Física: Ubicación de los servidores y otros elementos de la red
      • Lógica: Niveles de accesos, detección de intrusos, virus, robo de información
    • Puesta en marcha y pruebas
      • Las pruebas deben garantizar que los servicios estén disponibles
      • Rediseño del modelo inicial, si es necesario
  • IEEE 802.11: Red Inalámbrica
    • Computación móvil
    • Conexión de computadores a través de ondas de radio o luz infrarroja
    • Deben resolver algunos obstáculos técnicos y regulatorios
  • IEEE 802.11: Wireless LAN Standards Definición del estándar de redes MAN inalámbricas (WirelessMAN) Wi-Max sobre banda de 10 a 66 GHz IEEE 802.16 (WiMAX) Mejoras a WirelessMAN Se adiciona el soporte para 2 a 11 GHz IEEE 802.16a (WiMAX) “ Wi-Fi certificado”. Mejora la seguridad sobre 802.11b. Hasta 54 Mbps en 2,4 GHz IEEE 802.11g (Wi-Fi) Hasta 2 Mbps en 2,4 GHZ Hasta 11 Mbps en 2,4 GHz Hasta 54 Mbps en 5 GHz Hasta 2 Mbps en la banda 2,4 GHz Velocidad de TX Redes para PDAs, teléfonos celulares y PCs en intervalos cortos Bluetooth No interoperable con 802.11a, ofrece acceso de alta velocidad a 300 pies de la base. IEEE 802.11b (Wi-Fi) Soporta voz, video y aplicaciones con grandes imágenes IEEE 802.11a (Wi-Fi) Fue mejorada con el estándar 802.11b IEEE 802.11 Pro / Contra & Mas información Standard
  • Preparando una Wireless LAN (WLAN)
    • Preguntas esenciales
      • Por qué la empresa debe considerar una WLAN?
      • Cuántos usuarios requieren movilidad, A dónde ellos necesitan ir?
      • Qué aplicaciones necesitan correr sobre la WLAN?
    • Escogiendo la tecnología correcta
      • Los estándares IEEE 802.11 ha sido ampliamente adoptados por fabricantes
      • Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) programa de certificación Wi-Fi
  • Preparando una Wireless LAN (WLAN)
    • Velocidad de transmisión
      • Amplia gama de velocidades
      • Compatibilidad con las NIC inalámbricas
      • A mayor velocidad menor debe ser el tamaño de la celda
    • Ubicación de los Access Point (AP)
      • No a la vista de los usuarios: Cielorrasos
      • Suministro de alimentación eléctrica
    • Conectándose a una LAN
      • Si los usuarios se mueven a través de subredes deben considerarse algunos cambios
      • Falla de aplicaciones IP que hagan uso de VPN
  • Interconexión de Redes
  • Elemento de interconexión de redes
    • Repetidor
    • Puente o Bridge
    • Enrutador o Router
    • Backbone: Red de redes
  • Repetidor Repetidor Repetidor Segmento A Segmento B Segmento C
  • Repetidor
    • No es un dispositivo de interconexión de redes
    • Operan a nivel físico debido a que trabajan con señales eléctricas
    • Pueden utilizarse para convertir la señal de un sistema de cableado a otro
    • Son bidireccionales, no distinguen el sentido del flujo de la información
    • Existen varios tipos:
      • Repetidor de continuación
      • Repetidor modular
      • Concentradores o hubs
  • Repetidor FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN ORIGEN DESTINO
  • Puente o Bridge Red A Red B “ forwarding” Nodo 1 Nodo 31
  • Puente o Bridge
    • Interconecta dos redes LAN
    • Pertenece a ambas redes
    • Operan a nivel de la capa de enlace del modelo OSI, realizando la función de almacenar y reexpedir tramas de datos
    • Realiza funciones de aislamiento de tráfico en cada segmento de red que interconecta
  • Operación de un Puente o Bridge
    • Almacena en memoria la trama recibida por cualquier puerto para su análisis
    • Comprueba el campo de control de errores de la trama para verificar su integridad
    • Realizan la reconstrucción de una trama de modo que pueden añadir o retirar campos, con el fin de adecuarla al formato del segmento destino
    • Reexpide la trama si determina que el destinatario se encuentra en un segmento de red alcanzable desde uno de sus puertos
  • Puente o Bridge FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN ORIGEN DESTINO
  • Tipos de Puentes o Bridges Transparent Bridging – TB TABLA 1 0009A12F.. 000901AB.. TABLA 2 0008A54F.. 0007FC3B.. Spanning Tree Protocol
  • Tipos de Puentes o Bridges Source Routing – SR Trama IEEE 802.5 … 00093AF4.. RUTA RUTA
  • Tipos de Puentes o Bridges Source Routing – Transparent Bridging SR-TB RUTA TABLA 2 0008A54F.. 0007FC3B..
  • Access Point (AP)
    • Dispositivo que permite a PCs con tarjetas de red inalámbricas integrarse a la red
    • Cumplen con el estándar IEEE 802.11g
    • Operan con funciones de bridging o routing
    • Son fáciles de configurar
    Vista frontal Vista trasera
  • Enrutador o Router La determinación de ruta se lleva a cabo en la Capa 3 (capa de red) y permite que el enrutador evalúe las rutas disponibles hacia un destino y decida cuál es la mejor manera para administrar un paquete. Los servicios de enrutamiento utilizan la información de topología de red al evaluar las rutas de red.
  • Interconexión de redes a través de enrutadores ¿Qué ruta usamos? ¿Cuál es la mejor ruta?
  • Enrutador o Router FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN FISICA ENLACE RED TRANSPORTE SESIÓN PRESENTACIÓN APLICACIÓN ORIGEN DESTINO
  • Backbone: Red de redes Internet Espina dorsal
  • Implementación de un Backbone Internet Switch 1 Gbps Switches 10/100 Mbps Switches 10/100 Mbps Servidores corporativos Enrutador Link 1 Gbps Link 10/100 Mbps
  • Aplicaciones sobre una red
  • Aplicaciones sobre la red
    • Sistemas de información
      • Centralizados
      • Cliente / Servidor
    • Sistemas de correo electrónico
      • Protocolo SMTP
    • Aplicaciones Web
      • Protocolo HTTP
      • ASP, PHP, DHTML, XHTML, Java, AJAX ( Asynchronous JavaScript + XML )
    • Intranet
  • Evolución de la Arquitectura de los Sistemas de Información Sistemas Monolíticos Sistemas Cliente / Servidor Sistemas Web Multi-tier
  • Sistemas Monolíticos Un sistema de información tradicional
    • Uno o varios programas
    • Funciones entremezcladas y en un solo computador
    • Comparten algunos archivos
    • En el mismo computador están:
      • Usuarios
      • Programas
      • Datos
    • Mínima reutilización de sus componentes
    Captura de datos Transacciones sobre los datos Generador de reportes
  • Sistema Cliente / Servidor Interfaz con el usuario Lógica del negocio Manejo de los datos
    • Sistema en dos niveles
    • Distribución de la lógica
    • Comunicación “propietaria”
    • Dificultad en la actualización
    • Administración muy costosa
      • Multiplataformas de escritorio
      • Distribución de versiones
    • Ineficientes en redes amplias
    Interfaz de usuario Lógica del negocio Interfaz de usuario Lógica del negocio Cliente Cliente
  • Sistemas Web Multi-tier Interfaz con el usuario Lógica del negocio Manejo de los datos Colección distribuida de objetos Un sistema de información
  • Sistemas Web Multi-tier Bases de datos Sistemas heredados Internet / Intranet Nivel de datos Servidores Web y de Aplicaciones Interfaz de usuarios vía “browsers”
  • Ventajas de los Sistemas Web Multi-tier
    • Flexible para empresas de entornos cambiantes
    • La interfaz con el usuario es vía “browser”
    • Facilidad del código móvil en los usuarios
      • Despliegue inmediato de nuevas versiones
      • Minimizar la administración y configuración de usuarios
    • Maximiza la reutilización
      • Disminuye los tiempos y costos de desarrollo de nuevas aplicaciones
      • Aumenta la calidad de las aplicaciones
    • Menos resistencia al cambio
    • Arquitectura .NET de Microsoft, Arquitectura J2EE de Sun Microsystem, CORBA (Common Object Request Broker Architecture, …
  • Seguridad informática
  • Seguridad informática
    • Políticas gerenciales de seguridad
    • Los sistema ANTI- (virus, spam, spyware , ad-ware, malware)
    • Firewall
    • IDS – IPS
    • VPN
  • Los sistemas “Anti” Mail server Appliance anti-virus, anti-spam, anti-spyware LAN Corporativa Internet
  • Los sistemas “Anti” El filtro antispam examina todo mensaje remitido a las direcciones de correo electrónico de su dominio y les asigna una probabilidad de que sean mensajes de SPAM, aplicando una serie de reglas internas. El filtro antivirus se encarga de eliminar todo mensaje infectado remitido a cualquiera de las direcciones de correo de su dominio de manera que solo se reciba correo deseado.
  • Algunos productos de fabricantes de los sistemas “Anti”
  • Algunos productos de fabricantes de los sistemas “Anti”
  • Firewall: Pared contrafuego Servidores Corporativos Servidor Web www.mycomp.com Servidor Firewall LAN Corporativa DMZ Internet
  • Tendencias futuras
  • Tendencias futuras
    • Continuada penetración de Internet, proceso de masificación en el uso de redes IP
    • Masificación en el uso de tecnología de banda ancha para el hogar: DSL, Cable modem, WLL
    • Convergencia de servicios, el empaquetamiento de servicios de voz, datos y video por un único operador
    • Desarrollo del concepto “Triple Play” – Televisión Interactiva sobre banda ancha: VoDSL, DVR, VoD, IPTV (Internet Protocol TV)
    • Backbone metropolitanos en fibra ópticas: desarrollo de redes Ethernet metropolitanas
    • Creciente seguridad digital
    • Cambios culturales debido a la nueva cultura digital (nuevas leyes, regulaciones hábitos y costumbres sociales)
  • “ Triple Play” 1 : Televisión interactiva bajo banda ancha
    • El desarrollo de los servicios de banda ancha sobre tecnología DSL ( Digital Subscriber Line ) : ADSL, ADSL 2+
    • Las velocidades más comunes ofrecidas bajo esta tecnología van de: 256, 512, 1024 Kbps
    • Video sobre ADSL (VoADSL), Video bajo Demanda (VoD), Video Grabadora Digital (DVR)
    • Empaquetamiento de los servicios de voz, datos y video
    • Lanzamiento de la llamada Internet Protocol Television (IPTV)
    __________ 1 Artículo de José Soria Pulido – Alcatel México, RCT Revista Colombiana de Telecomunicaciones Vol. 12 Ed No. 37 Julio 2005
  • “ Triple Play”: Arquitectura
    • La Red de Acceso
      • Red de DSLAM ( Digital Subscriber Line Access Multiplexer) perteneciente a los operadores
    • La Red de Distribución
      • Backbone IP
      • Middleware
    • Centro de Recepción y Control (Head End)
      • Servidores de video: MPEG-2, MPEG-4
    • Red en la casa del usuario (Home networking)
      • Modem ADSL 2+, STB (Set Top Box)
    • Contenido, las señales de televisión que el operador incluirá dentro del servicio
  • “ Triple Play”: Arquitectura Central telefónica DSLAM Centro de recepción y control Backbone Ethernet IP Red SDH DSLAM Red en la casa del usuario Modem ADSL 2+ STB DSLAM Central telefónica Central telefónica
  • “ Triple Play”: La penetración de la IPTV en el mundo
    • BB Cable en Japón: 40 canales de TV, 40000 títulos de VoD
    • Ma Ligne TV en Francia: 30 canales TV
    • Cyta en Chipre: 30 canales y servicios de VoD
    • Sask Tel en Canadá: En 9 ciudades ofreciendo 125 canales con audio digital y VoD
    • Kingston en Gran Bretaña: TV, VoD y Juegos
    • FastWEB en Italia: Ofreciendo “triple play”
    • Mónaco Telecom: Servicios VoD
    • SBC en USA: TV, VoD y DVR
    • En latinoamérica existen varias iniciativas pero …
  • Bibliografía y sitios Web de interés TANENBAUM, Andrew. Redes de Computadores. Editorial Prentice Hall, 3ª. Ed ABAD, Alfredo y MADRID, Mariano. Redes de área local. Editorial McGrawHill, 1ª Ed. www.cisco.com www.alcatel.com www.ibm.com www.spamcop.net www.sun.com www.trendmicro.com www.mcafee.com www.symantec.com www.virusbtn.com www.barracudanetworks.com www.iss.com www.ironport.com
  • Construcción de una red de área local partiendo desde cero (0) Final del Seminario – Taller Barranquilla, Octubre 16 de 2005