Unidad 01: Introducción y Caracterización de las Redes Locales

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Unidad 1 del módulo de Redes Locales del Ciclo Formativo de Grado Medio en Sistemas Microinformáticos y Redes.

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Unidad 01: Introducción y Caracterización de las Redes Locales

  1. 1. Redes LocalesCaracterización De Redes Locales (Unidad 01)
  2. 2. Objetivos• Conocer las fuentes de información de estándares.• Identificar los distintos tipos de redes.• Identificar los elementos de una red.• Reconocer las distintas topologías de red.• Conocer la composición de la arquitectura de red estándar OSI.
  3. 3. Contenidos• Las familias de protocolos.• Las topologías de red.• El modelo de referencia OSI para redes.• Los dispositivos que se pueden conectar a las redes.
  4. 4. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. 1. Distribución geográfica (Área o Escala). 2. Topología. 3. Agrupación de tareas. 4. Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  5. 5. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. 1. Distribución geográfica (Área o Escala). 2. Topología. 3. Agrupación de tareas. 4. Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  6. 6. 1.Introducción Elementos:  Conjunto de protocolos de comunicación  Topología de conexión de ordenadores  Señal a transmitir en la comunicación. Red:  Ordenadores + Interconexión + Compartición (recursos e información)
  7. 7. 1.Introducción (II) Recursos:  Procesador y memoria RAM, al ejecutar programas de otras PCs.  Unidades de disco duro.  Unidades de disco flexible.  Unidades de CD-ROM.  Unidades de cinta.  Impresoras.  Fax.  Módem.
  8. 8. 1.Introducción (III) Información  Ejecución remota de programas de aplicación.  Archivos de base de datos.  Archivos de texto, gráficos, imágenes, sonido, video, etc.  Directorios (carpetas).
  9. 9. 1.Introducción (IV)
  10. 10. 1.Introducción (V) Servicios básicos ofrecidos por una red:  Archivo  Base de batos  Impresión  Fax  Backup  Website  Email  Chat  Video/Videoconferencia
  11. 11. 1.Introducción (VI) Ventajas:  Costo:  Hardware + Costo del software (Licencias para red)  Intercambio de información  Copias de respaldo (Backup)  Espacio de almacenamiento (No duplicación)  Actualizaciones  Administración de personal  Intercomunicación del personal  Seguridad ??
  12. 12. 1.Introducción (VI) Desventajas:  Inversión inicial (Tiempo + Dinero + Esfuerzo)  Compra de hardware / software  Esfuerzo  Instalación + Configuración  Formación de usuarios  Adaptación al sistema  Capacitación y formación  Diminución de productividad  Durante adaptación
  13. 13. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. a) Distribución geográfica (Área o Escala). b) Topología. c) Agrupación de tareas. d) Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  14. 14. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. a) Distribución geográfica (Área o Escala). b) Topología. c) Agrupación de tareas. d) Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  15. 15. 2.Clasificación de las redes Distribución Geográfica:  Tamaño de la red o superficie que ocupa  Tipos:  PAN > Personal Area Network  LAN > Local Area Network  MAN > Metropolitan Área Network  WAN > Wide Area Network  WLAN > Wireless Local Area Network ↑ Tipos de redes.
  16. 16. 2.Clasificación de las redes (II)  Distribución Geográfica: PAN  Personal Area Network > red de Área Personal  Dispositivos: PDA, tablets, e-Books, teléfonos móviles, etc  Características:  Configuración de acceso sencilla/automática  Radio de acción muy limitado  Medio de transmisión inalámbrico (no exclusivamente)  Costes de implantación + explotación pequeños  Ejemplos: ratones inalámbricos, impresoras wifi
  17. 17. 2.Clasificación de las redes (III)  Distribución Geográfica: LAN  Local Area Network > Red de Área Local  Definición: “Conjunto de elementos físicos y lógicos que proporcionan interconexión entre dispositivos en un área privada y restringida”
  18. 18. 2.Clasificación de las redes (IV)  Distribución Geográfica: LAN (II)  Características:  Restricción geográfica: Oficina, planta de edificio, edificio o campus universitario  Velocidad de transmisión relativamente elevada  Privada, toda la red pertenece a la misma organización.  Fiabilidad en las transmisiones: Tasa de error* muy baja  *Proporción bits erróneos/bits totales
  19. 19. 2.Clasificación de las redes (V)  Distribución Geográfica: LAN (III)  Características (II):  Conjunto de protocolos y estándares  Abierto vs. Cerrado (propietario)  Canales de transmisión multiacceso  Líneas de comunicación multipunto  Tipo de cableado  Tipo de red depende del protocolo y la topología
  20. 20. 2.Clasificación de las redes (VI)  Distribución Geográfica: MAN  Metropolitan Area Network  Red de Área Metropolitana  Área: Ciudad  Ejemplos:  Distribuciónde televisión por cable en ciudad  Red universitaria: Universidad de Granada
  21. 21. 2.Clasificación de las redes (VII)  Distribución Geográfica: WAN  Wide Area Network > Red de Área Extensa  Características:  Transmisiones por líneas públicas.  Capacidad de transmisión menor que LAN’s.  Líneas compartidas por muchos usuarios.  Necesidad de acuerdos de modo de transmisión  Necesidad de normas en la interconexión a la red  Tasas de error mayores. (1000 veces).  Ejemplos: Internet
  22. 22. 2.Clasificación de las redes (VIII)  Distribución Geográfica: WAN (II)  Posibilidades:  Interconectan diferentes tipos de redes locales  Diferentes fabricantes  Diferentes protocolos de transmisión  Diferentes líneas de transmisisón  Tecnologías:  Red Digital de Servicios Integrados (RDSI o ISDN)  Frame Relay  X.25  Redes de satélites
  23. 23. 2.Clasificación de las redes (IX)  Distribución Geográfica: WAN (III)  Cloud computing: (Computación en la nube)  Uso de servicios deslocalizados:  Almacenamiento / Aplicaciones / Bases de datos  Diversidad de dispositivos:  PC, portátil, smartphones, etc.  Aplicaciones:  Conexión a Internet  Navegador Web (o aplicación local similar)  Inversión en servicios, no en tecnología.  Tipos:  Privada / pública / híbrida
  24. 24. 2.Clasificación de las redes (X)  Actividad: Utilización de EyeOS
  25. 25. 2.Clasificación de las redes (XI) Distribución Geográfica: WLAN  Reducción de costes de fabricación  Medio aéreo compartido  Tecnologías:  PAN > bluetooth, infrarrojos  Bajas tasas de transferencia  LAN> Wi-Fi  MAN > Wi-MAX  Inconvenientes:  Seguridad > Vulnerable a crackers  Multiplexación de señales > Congestión
  26. 26. 2.Clasificación de las redes (XII)  Acividades:  Página 9 > 1, 2, 3  Página 11 > 4, 5, 6  Página 12 > 7, 8, 9
  27. 27. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. a) Distribución geográfica (Área o Escala). b) Topología. c) Agrupación de tareas. d) Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  28. 28. 2.Clasificación de las redes (XIII)  Topología:  Forma física de la red (Disposición de equipos y cableado)  Tipos:  Estrella  Bus  Anillo / Doble Anillo  Árbol  Malla / Malla totalmente conexa  Irregular / Mixta
  29. 29. 2.Clasificación de las redes (XIV)  Topología: Estrella  Nodo central:  Estación concentradora de la estrella  Un cable por nodo
  30. 30. 2.Clasificación de las redes (XV)  Topología: Bus  Nodos conectados a una línea de transmisión  Problemas:  Trafico excesivo  Colisiones  Roturas de cable  Ejemplo:  IEEE 802.3 (Coaxial)
  31. 31. 2.Clasificación de las redes (XVI)  Topología: Anillo  Conexión en anillo físico  No presenta congestión  Rotura de anillo > fallo general  Ejemplo:  802.5 (Token Ring)
  32. 32. 2.Clasificación de las redes (XVII)  Topología: Doble Anillo  Idéntico a Anillo  Bidireccional  Ejemplo:  FDDI (Fibra óptica)
  33. 33. 2.Clasificación de las redes(XVIII)  Topología: Árbol  Estructura jerárquica  SiNodo falla, deja niveles inferiores sin conexión
  34. 34. 2.Clasificación de las redes(XIX)  Topología: Malla  Nodos conectados entre sí  Con varias conexiones a otros equipos.  Caro de cablear  Muy tolerante a fallos.
  35. 35. 2.Clasificación de las redes(XX)  Topología: Malla Totalmente Conexa  Subtipo de malla  Todos los nodos conectados entre sí  Todos con todos.
  36. 36. 2.Clasificación de las redes(XXI)  Topología: Irregular  Requisito: Todos deben estar conectados al menos a otro equipo
  37. 37. 2.Clasificación de las redes(XXII)  Topología: Mixta  Combinación / interconexión de varias topologías unidas
  38. 38. 2.Clasificación de las redes (XXIII)  Acividades:  Página 13 > 10, 11, 12
  39. 39. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. a) Distribución geográfica (Área o Escala). b) Topología. c) Agrupación de tareas. d) Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  40. 40. 2.Clasificación de lasredes(XXIII) Agrupación de tareas:  Ubicación de recursos compartidos  Tipos:  Mainframe  Cliente-Servidor  Redes entre iguales / Peer-to-peer (P2P)
  41. 41. 2.Clasificación de lasredes(XXIV) Agrupación de tareas: Mainframe  Ordenador central  Servicios centralizados  Terminales sin potencia de cálculo
  42. 42. 2.Clasificación de lasredes(XXV) Agrupación de tareas: Cliente-servidor  Servicios ubicados en ordenadores concretos (Servidores)  Automatización del trabajo del administrador
  43. 43. 2.Clasificación de lasredes(XXVI) Agrupación de tareas: Redes entre iguales  Peer-to-peer (P2P)  Todos PC’s comparten recursos  No hay equipo privilegiados  Difícil control de recursos
  44. 44. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. a) Distribución geográfica (Área o Escala). b) Topología. c) Agrupación de tareas. d) Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  45. 45. 2.Clasificación de lasredes(XXVII) Agrupación de tareas: Transferencia de información  Tipo de enlace que conforman  Forma de distribución de la información  Tipos:  Redes punto-a-punto  Redes Multipunto o difusión
  46. 46. 2.Clasificación de lasredes(XXVIII)Difusión o multipunto Punto-a-punto
  47. 47. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. 1. Distribución geográfica (Área o Escala). 2. Topología. 3. Agrupación de tareas. 4. Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  48. 48. 3.Familias de protocolos Conceptos:  Protocolo:  Conjunto de reglas que dos ordenadores comparten y deben seguir para que puedan entenderse  Funciones de los protocolos:  Segmentación y ensamblado.  Encapsulado.  Control de conexión.  Entrega ordenada.  Control de flujo.  Control de errores.  Direccionamiento.
  49. 49. 3.Familias de protocolos (II) Conceptos:  Capa / nivel:  Estructuraciónde funciones y servicios de la red  Permite normalización o estandarización  Jerarquizadas  Cada capa provee servicios a la superior  Cada capa superior recibe resultados de la superior  Interfaz:  Normas de intercomunicación entre capas.
  50. 50. 3.Familias de protocolos (III) Conceptos: (cont.)  Arquitectura de red:  Conjunto organizado de capas y protocolos que la red utiliza para producir sus comunicaciones entre nodos.  Problemas que resuelve:  Encaminamiento.  Direccionamiento.  Acceso al medio. (Colisión)  Saturación del receptor.  Mantenimiento del orden.  Control de errores.  Multiplexación. (Ej: tfno + ADSL)
  51. 51. 3.Familias de protocolos (IV) Conceptos: (cont.)  Interoperabilidad:  Entre dos equipos, se define como la capacidad de ser funcionalmente compatibles entre sí, aunque sean de diferentes tecnologías y fabricantes.  Sistema abierto:  Sistema compuesto por uno o más ordenadores, el software asociado, los periféricos, los procesos físicos, los medios de transmisión de la información, etc. Que constituyen un todo autónomo capaz de realizar un tratamiento de la información
  52. 52. 3.Familia de protocolos (V) Estandarización:  Estándares de facto (de hecho)  Imposición por utilización  Ejemplos: PC de IBM, UNIX (SCO, Minix, Linux), etc.  Estándares de iure (por ley)  Estándaresformales y legales acordados por organismos de estandarización Actividad:  ITU, ISO, ANSI, IEEE, IAB, ICANN Actividad
  53. 53. 3.Familia de protocolos (VI) Familias de protocolos usuales:  Estándar de iure:  Modelo OSI  Estándar de facto:  Familia NetWare  Familia NetBeui  Familia AppleTaslk  Familia TCP/IP
  54. 54. 3.Familia de protocolos (VII) Familias de protocolos usuales: (cont.)  Familia NetWare:  Sistema operativo en red de Novell  Alto rendimiento  Servidores dedicados (no pueden ser clientes)  Protocolo IPX/SPX  Utilizable en Windows
  55. 55. 3.Familia de protocolos (VIII) Familias de protocolos usuales: (cont.)  Familia NetBeui:  Protocolo de red de Microsoft  Interconexión de sistemas operativos Windows  Utiliza la interfaz NetBIOS
  56. 56. 3.Familia de protocolos (IX) Familias de protocolos usuales: (cont.)  Familia AppleTalk:  Red entre iguales de Apple  Originalmente para comunicar periféricos
  57. 57. 3.Familia de protocolos (X) Familias de protocolos usuales: (cont.)  Familia TCP/IP:  Estándar de facto  Construidos sobre Unix  Definición en RFC  Request for Documents / Petición de Documentos  Compatible con otras familias de protocolos
  58. 58. 3.Familia de protocolos (XI) Acividades:  Página 17 > 13, 14, 15, 16
  59. 59. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. 1. Distribución geográfica (Área o Escala). 2. Topología. 3. Agrupación de tareas. 4. Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  60. 60. 4.El modelo de referencia OSI Estándar de interconexión de sistemas abiertos (ISO) NO es arquitectura real Consta de 7 capas o niveles Comunicación real vs. Comunicación virtual.  Entidades (procesos) / Entidades (procesos) pares  Servicios y Protocolos (de nivel n)  Animación web: (Pincha Aquí) Cabecera o información de control.  Application Header (AH), Presentation Header (PH), etc.
  61. 61. 4.El modelo de referenciaOSI (II)
  62. 62. 4.El modelo de referenciaOSI (III)
  63. 63. 4.El modelo de referenciaOSI (IV) Niveles del modelo OSI
  64. 64. 4.El modelo de referenciaOSI (V) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel físico (Nivel 1):  Características:  Mecánicas  Eléctricas  Funcionales  de procedimiento  Unidad de datos: bits  Establecimiento y liberación de conexiones entre dos equipos de red  Transmisión de bits como señales físicas
  65. 65. 4.El modelo de referenciaOSI (VI) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel de enlace de datos (Nivel 2):  Establecimiento de linea de comunicación libre de errores.  Unidad de datos: frames / trama  Subniveles:  Control de Acceso al Medio (MAC):  Canal de transmisión libre ???  Uso de dirección MAC  Control Lógico de Enlace (LLC):  Control de errores, formación de tramas, etc.
  66. 66. 4.El modelo de referencia OSI (VII) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel de red (Nivel 3):  Control de la subred:  Encaminamiento  Congestión de la red  Unidadde datos: paquete
  67. 67. 4.El modelo de referenciaOSI (VIII) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel de transporte (Nivel 4):  Comunicación peer-top-peer  Sólo considera:  Fuente, destino y servicio solicitado  No atiende a modificaciones intermedias  Unidad de datos: segmento / TPDU  Nivel de sesión (Nivel 5):  Diálogo emisor-receptor mediante conexiones (sesiones)  Reanuda transmisión si se corta  Unidad de datos: SPDU
  68. 68. 4.El modelo de referenciaOSI (IX) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel de presentación (Nivel 6):  Sintaxis y semántica e la información  Compresión y encriptación de datos  Unidad de datos: PPDU  Ejemplo: ASCII / EBCDIC
  69. 69. 4.El modelo de referenciaOSI (X) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel de aplicación (Nivel 7):  Protocolos asociados a aplicaciones y procesos.  Correo electrónico, mensajería instantánea, etc.  Aplicación = modo de comunicación  Unidad de datos: APDU  Protocolos:  HTTP > Navegación web  SMTP, POP, IMAP > Correo electrónico  FTP > Carga y descarga de ficheros  Cada aplicación requiere de un protocolo propio
  70. 70. 4.El modelo de referenciaOSI (XI) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Analogía Modelo OSI vs Distribución logística  Nivel 7  Cooperativa recibe frutos, negocia PVP con mercado uy decide transportar mercancía.  Contacto directo con usuarios  Aplicación es operación comercial de compraventa  Nivel 6  Empaquetado en cestas de peso fijo, colocación en cajas precintadas  El aspecto equivale a la presentación de la fruta  Compresión en cajas y “encriptadas” mediante el precintado de las mismas
  71. 71. 4.El modelo de referenciaOSI (XII) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel 5  Envíos lunes, miércoles y viernes,10 toneladas; pagos con letras de cambio  Se abre sesión con características de envío y sistema de pago  Nivel 4  Lunes: llamada a compañía de transportes, cumplirá plazos.  Realización de conexión, negociación sobre calidad de servicio, selección del medio de transporte y destinatario preparado para recibir envío.
  72. 72. 4.El modelo de referenciaOSI (XIII) Niveles del modelo OSI: (cont.)  Nivel 3  Determinación de ruta, reempaquetado (avión/camión), adhesión de etiquetas de identificación  Encaminamiento y fragmentación de la carga  Nivel 2  Control de peso; reparto en camiones/contenedores mas pequeños; precintado de seguridad, etiquetado de origen- destino, temperatura controlada  Equivalencia a control de errores, fragmentación adaptándose al medio, etc.  Nivel 1  Transporte real de la carga (aire/tierra)
  73. 73. 4.El modelo de referenciaOSI (XIV) Actividades:  Página 22 > 17, 18, 19, 20  Busca en la Web una imagen comparativa entre el modelo OSI y el TCP/IP
  74. 74. Índice1. Introducción.2. Clasificación de las redes. 1. Distribución geográfica (Área o Escala). 2. Topología. 3. Agrupación de tareas. 4. Transferencia de información.3. Familias de protocolos.4. El modelo de referencia OSI5. Elementos de la red.
  75. 75. 5.Elementos de la red
  76. 76. 5.Elementos de la red (II) Cableado:  Fibra óptica, cobre, ondas inalámbricas.  Conectores específicos para cableado Dispositivos específicos de red:  Especializados en funciones concretas de red  Actuación en uno o más niveles OSI  Ejemplos:  Módems, concentradores, repetidores, conmutadores, encaminadores, pasarelas, etc.
  77. 77. 5.Elementos de la red (III) Nodos de la red:  Dispositivos activos en la red  Componentes:  Host o Terminal (ETD) > PC’s, impresoras, etc.  Adaptadores de red (ECD) > Tarjetas de red Software de red:  Correo electrónico, mensajería, etc.  Aplicaciones de gestión de la red  Drivers o controladores
  78. 78. 5.Elementos de la red (IV)
  79. 79. 5.Elementos de la red (V) Actividades:  Página 28 > Test de Repaso  Páginas 29/30 > Comprueba tu aprendizaje
  80. 80. 5.Elementos de la red (VI) Actividades:  Localiza los diferentes elementos de una red en las siguientes imágenes NOTA: Basta con identificar una vez cada elemento
  81. 81. 5.Elementos de la red (VII)
  82. 82. 5.Elementos de la red (VII)
  83. 83. FIN

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