Introduccion redes

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Introduccion redes

  1. 1. Una red de computadoras, también llamada red deordenadores o red informática, es un conjunto deequipos (computadoras y/o dispositivos) conectadospor medio de cables, señales, ondas o cualquier otrométodo de transporte de datos, que comparteninformación (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat, juegos), etc. http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras
  2. 2. Elementos que la conformanLa red está integrada por un nodo o terminal y unmedio de transmisión. El nodo o terminal es el queinicia o termina la comunicación, como lacomputadora, aunque también hay otrosdispositivos, como por ejemplo una impresora. Mientrasque los medios de transmisión son los cables o las ondaselectromagnéticas (tecnología inalámbrica, enlaces víasatélite, etc.). También se puede hablar de unasubred, que es cuando los nodos están muy distantes ytienen entre sí nodos intermedios, conformando asíentre ellos lo que se denomina una subred.
  3. 3. CLASIFICACIÓN DE REDESPor alcance: •Red de área personal (PAN) •Red de área local (LAN) •Red de área de campus (CAN) •Red de área metropolitana (MAN) •Red de área amplia (WAN) •Red de área simple (SPL) •Red de área de almacenamiento (SAN)Por método de la conexión: • Medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra óptica y otros tipos de cables. • Medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, láser y otras redes inalámbricas.Por relación funcional: •Cliente-servidor •Igual-a-Igual (p2p)
  4. 4. CLASIFICACIÓN DE REDESPor Topología de red: • Red en bus • Red en estrella • Red en anillo (o doble anillo) • Red en malla (o totalmente conexa) • Red en árbol • Red mixta (cualquier combinación de las anteriores)Por la direccionalidad de los datos (tipos de transmisión) • Simplex (unidireccionales): un Equipo Terminal de Datos transmite y otro recibe. (p. ej. streaming) • Half-Duplex (bidireccionales): sólo un equipo transmite a la vez. También se llama Semi-Duplex (p. ej. una comunicación por equipos de radio, si los equipos no son full dúplex, uno no podría transmitir (hablar) si la otra persona está también transmitiendo (hablando) porque su equipo estaría recibiendo (escuchando) en ese momento). • Full-Duplex (bidireccionales): ambos pueden transmitir y recibir a la vez una misma información. (p. ej. videoconferencia).
  5. 5. Las redes LAN (por Local Area Network) son las Redes deÁrea Local, es decir las redes pequeñas -como las que seutilizan en una empresa- en donde todas las estacionesestán conectadas con el resto.Las redes MAN (por Metropolitan Area Network), son lasRedes de Áreas Metropolitanas, un poco más extensasque las anteriores ya que permiten la conexión en unnivel mas extenso, como una ciudad con una poblaciónpequeña.Las redes WAN (por Wide Area Network) son las Redes deÁrea Extensa, aquellas de grandes dimensiones queconectan países e incluso continentes (Internet).
  6. 6. Componentes básicos de las redes de ordenadoresEl ordenadorLa mayoría de los componentes de una red media son los ordenadoresindividuales, también denominados host; generalmente son sitios detrabajo (incluyendo ordenadores personales) o servidores.Tarjetas de redPara lograr el enlace entre las computadoras y los medios de transmisión(cables de red o medios físicos para redes alámbricas e infrarojos óradiofrecuencias para redes inalámbricas), es necesaria la intervención deuna tarjeta de red o NIC (Network Card Interface) con la cual se puedanenviar y recibir paquetes de datos desde y hacia otrascomputadoras, empleando un protocolo para su comunicación yconvirtiendo esos datos a un formato que pueda ser transmitido por el.El trabajo del adaptador de red es el de convertir las señales eléctricas queviajan por el cable (ej: red Ethernet) o las ondas de radio (ej: red Wifi) enuna señal que pueda interpretar el ordenador.
  7. 7. El servidorEs el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativode red y se encarga de administrar todos los procesos dentro deella, controla también el acceso a los recursos comunes como son lasimpresoras y las unidades de almacenamiento.El sistema operativo de red (NOS, Network Operating System)Es el programa (software) que permite el control de la red y reside en elservidor. Ejemplos de estos sistemas operativos de red son:NetWare, OS/2, LANtastic, Novell, Linux, Unix, Windows Server, etc..
  8. 8. Cableado de una redPrincipales tipos de cablesActualmente, la gran mayoría de las redes están conectadas por algúntipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasanlas señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tiposde cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes,desde las más pequeñas a las más grandes.Existe una gran cantidad de tipos de cables. Algunos fabricantes decables publican un catálogo con más de 2.000 tipos diferentes que sepueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de lasredes:• Cable coaxial.• Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado).• Cable de fibra óptica.
  9. 9. Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Existían dosimportantes razones para la utilización de este cable: era relativamente barato, yera ligero, flexible y sencillo de manejar.Un cable coaxial consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante,un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa.El término apantallamiento hace referencia al trenzado o malla de metal (u otromaterial) que rodea algunos tipos de cable. El apantallamiento protege los datostransmitidos absorbiendo las señales electrónicas espúreas, llamadas ruido, deforma que no pasan por el cable y no distorsionan los datos. Al cable quecontiene una lámina aislante y una capa de apantallamiento de metal trenzado sele denomina cable apantallado doble.Para entornos que están sometidos agrandes interferencias, se encuentradisponible un apantallamientocuádruple.Este apantallamiento consta de dosláminas aislantes, y dos capas deapantallamiento de metal trenzado.
  10. 10. Tipos de cable coaxialHay dos tipos de cable coaxial: • Cable fino (Thinnet). • Cable grueso (Thicknet).El tipo de cable coaxial más apropiado depende de las necesidades de lared en particular.Cable Thinnet (Ethernet fino). El cable Thinnet es un cable coaxial flexiblede unos 0,64 centímetros de grueso (0,25 pulgadas). Este tipo de cablese puede utilizar para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes,ya que es un cable flexible y fácil de manejar.El cable coaxial Thinnet puede transportar una señal hasta una distanciaaproximada de 185 metros antes de que la señal comience a sufriratenuación.
  11. 11. El cable Thinnet está incluido en un grupo que se denomina la familiaRG-58 y tiene una impedancia de 50 ohm. (La impedancia es laresistencia, medida en ohmios, a la corriente alterna que circula en unhilo.)La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central decobre y los diferentes tipos de cable de esta familia son:•RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.•RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.•RG-58 C/U: Especificación militar de RG-58 A/U.•RG-59: Transmisión en banda ancha, como el cable de televisión.•RG-60: Mayor diámetro y considerado para frecuencias más altas queRG-59, pero también utilizado para transmisiones de banda ancha.•RG-62: Redes ARCnet.
  12. 12. El cable Thicknet (Ethernet grueso). El cable Thicknet es un cablecoaxial relativamente rígido de aproximadamente 1.27 centímetros dediámetro. Al cable Thicknet a veces se le denomina Ethernet estándardebido a que fue el primer tipo de cable utilizado con la conocidaarquitectura de red Ethernet. El núcleo de cobre del cable Thicknet esmás grueso que el del cable Thinnet.Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puedetransportar las señales. El cable Thicknet puede llevar una señal a 500metros. Por tanto, debido a la capacidad de Thicknet para poder soportartransferencia de datos a distancias mayores, a veces se utiliza comoenlace central o backbone para conectar varias redes más pequeñasbasadas en Thinnet.
  13. 13. En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos decobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado: • Cable de par trenzado sin apantallar (UTP) • Cable de par trenzado apantallado (STP)A menudo se agrupan una seriede hilos de par trenzado y seencierran en un revestimientoprotector para formar un cable.El número total de pares quehay en un cable puede variar.El trenzado elimina el ruidoeléctrico de los paresadyacentes y de otras fuentescomo motores, relés ytransformadores.
  14. 14. Cable de par trenzado sin apantallar (UTP)El UTP, con la especificación 10BaseT, es el tipo más conocido de cablede par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimosaños. El segmento máximo de longitud de cable es de 100 metros.El cable UTP tradicional consta de dos hilos de cobre aislados. Lasespecificaciones UTP dictan el número de entrelazados permitidos por piede cable; el número de entrelazados depende del objetivo con el que seinstale el cable.La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de laAsociación de Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación(EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se va a utilizar en una granvariedad de situaciones y construcciones. El objetivo es asegurar lacoherencia de los productos para los clientes. Estos estándares definencinco categorías de UTP:
  15. 15. • Categoría 1. Hace referencia al cable telefónico UTP tradicional que resulta adecuado para transmitir voz, pero no datos. La mayoría de los cables telefónicos instalados antes de 1983 eran cables de Categoría 1.• Categoría 2. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 4 megabits por segundo (mbps), Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.• Categoría 3. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 16 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre con tres entrelazados por pie.• Categoría 4. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 20 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.• Categoría 5. Esta categoría certifica el cable UTP para transmisión de datos de hasta 100 mbps. Este cable consta de cuatro pares trenzados de hilo de cobre.
  16. 16. UTP Categoría 3
  17. 17. • Categoría 5a. También conocida como Categoría 5+ ó Cat5e. Ofrece mejores prestaciones que el estándar de Categoría 5. Para ello se deben cumplir especificaciones tales como una atenuación al ratio crosstalk (ARC) de 10 dB a 155 Mhz y 4 pares para la comprobación del Power Sum NEXT. Este estándar todavía no está aprobado• Nivel 7. Proporciona al menos el doble de ancho de banda que la Categoría 5 y la capacidad de soportar Gigabit Ethernet a 100 m. El ARC mínimo de 10 dB debe alcanzarse a 200 Mhz y el cableado debe soportar pruebas de Power Sum NEXT, más estrictas que las de los cables de Categoría 5 Avanzada.El cable de par trenzado utiliza conectores telefónicos RJ-45 para conectar a unequipo. Éstos son similares a los conectores telefónicas RJ11. Aunque losconectores RJ-11 y RJ-45 parezcan iguales a primera vista, hay diferenciasimportantes entre ellos.El conector RJ-45 contiene ocho conexiones de cable, mientras que el RJ-11sólo contiene cuatro.Existe una serie de componentes que ayudan a organizar las grandesinstalaciones UTP y a facilitar su manejo.
  18. 18. CONEXIÓN PUNTO A PUNTO CONEXIÓN EN PAR TRENZADO
  19. 19. Armarios y racks de distribución.Los armarios y los racks de distribuciónpueden crear más sitio para los cablesen aquellos lugares donde no hay muchoespacio libre en el suelo. Su uso ayuda aorganizar una red que tiene muchasconexiones.Paneles de conexiones ampliables.Existen diferentes versiones que admitenhasta 96 puertos y alcanzan velocidadesde transmisión de hasta 100 Mbps.
  20. 20. En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitalesde datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamentesegura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre quellevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra ópticatransportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica nose puede pinchar y sus datos no se pueden robar.El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muyaltas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señaly a su pureza.
  21. 21. COMPOSICIÓN DEL CABLE DE FIBRA ÓPTICAUna fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado,denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocidacomo revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácilde instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes comoel vidrio.Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, uncable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otrorecibe.Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibrasKevlar ofrecen solidez. En el conector de fibra óptica, las fibras de Kevlar secolocan entre los dos cables. Al igual que sus homólogos (par trenzado ycoaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plásticopara su protección.
  22. 22. Las transmisiones del cable de fibra ópticano están sujetas a intermodulacioneseléctricas y son extremadamente rápidas,comúnmente transmiten a unos 100 Mbps,con velocidades demostradas de hasta 1gigabit por segundo (Gbps). Puedentransportar una señal (el pulso de luz)varios kilómetros.El cable de fibra óptica se utiliza si:• Necesita transmitir datos a velocidadesmuy altas y a grandes distancias en unmedio muy seguro.El cable de fibra óptica no se utiliza si:• Tiene un presupuesto limitado.• No tiene el suficiente conocimiento parainstalar y conectar los dispositivos deforma apropiada.
  23. 23. Se pueden utilizar dos técnicas para transmitir las señales codificadas a través deun cable:Transmisión en banda baseLos sistemas en banda base utilizan señalización digital en un único canal. Lasseñales fluyen en forma de pulsos discretos de electricidad o luz. Con latransmisión en banda base, se utiliza la capacidad completa del canal decomunicación para transmitir una única señal de datos.La señal viaja a lo largo del cable de red y, por tanto, gradualmente vadisminuyendo su intensidad, y puede llegar a distorsionarse. Si la longitud delcable es demasiado larga, la señal recibida puede no ser reconocida o puedeser tergiversada.Como medida de protección, los sistemas en banda base a veces utilizanrepetidores para recibir las señales y retransmitirlas a su intensidad y definiciónoriginal. Esto incrementa la longitud útil de un cable.
  24. 24. Transmisión en banda anchaLos sistemas de banda ancha utilizan señalización analógica y un rango defrecuencias. Con la transmisión analógica, las señales son continuas y nodiscretas. Las señales circulan a través del medio físico en forma de ondasópticas o electromagnéticas. Con la transmisión en banda ancha, el flujo de laseñal es unidireccional.Si el ancho de banda disponible es suficiente, varios sistemas de transmisiónanalógica, como la televisión por cable y transmisiones de redes, se puedenmantener simultáneamente en el mismo cable.A cada sistema de transmisión se le asigna una parte del ancho de banda total.Todos los dispositivos asociados con un sistema de transmisión dado, porejemplo, todas los equipos que utilicen un cable LAN, deben ser configuradas,de forma que sólo utilicen las frecuencias que están dentro del rango asignado.Mientras que los sistemas de banda base utilizan repetidores, los sistemas debanda ancha utilizan amplificadores para regenerar las señales analógicas y suintensidad original.
  25. 25. HUB o CONCENTRADOREs un equipo de redes que permite conectar entre sí otros equipos yretransmite los paquetes que recibe desde cualquiera de ellos a todos losdemás. Los hubs han dejado de ser utilizados, debido al gran nivel decolisiones y tráfico de red que propician.Un concentrador funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno delos puertos con los que cuenta, excepto el puerto del que ha recibido elpaquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos.
  26. 26. CONMUTADOR o SWITCHEs un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadoresque opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Su función esinterconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes(bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MACde destino de las tramas en la red.
  27. 27. CLASIFICACIÓN DE SWITCHESStore-and-ForwardLos switches Store-and-Forward guardan cada trama en un buffer antes delintercambio de información hacia el puerto de salida. Mientras la trama está en elbuffer, el switch calcula y mide el tamaño de la misma. Si falla, o el tamaño espequeño o grande (un cuadro Ethernet tiene entre 64 bytes y 1518 bytes) la tramaes descartada. Si todo se encuentra en orden es encaminada hacia el puerto desalida.Cut-ThroughLos Switches Cut-Through fueron diseñados para reducir esta latencia. Esosswitches minimizan el delay leyendo sólo los 6 primeros bytes de datos de latrama, que contiene la dirección de destino MAC, e inmediatamente la encaminan.Adaptative Cut-ThroughLos switches que procesan tramas en el modo adaptativo soportan tanto store-and-forward como cut-through. Cualquiera de los modos puede ser activado por eladministrador de la red, o el switch puede ser inteligente para escoger entre losdos métodos, basado en el número de tramas con error que pasan por los puertos.
  28. 28. Switches de Capa 2 o Layer 2 SwitchesSon los switches tradicionales, que funcionan como puentes multi-puertos. Suprincipal finalidad es dividir una LAN en múltiples dominios de colisión, o en loscasos de las redes en anillo, segmentar la LAN en diversos anillos. Basan sudecisión de envío en la dirección MAC destino que contiene cada trama. Losswitches de nivel 2 posibilitan múltiples transmisiones simultáneas sin interferir enotras sub-redes.Switches de Capa 3 o Layer 3 SwitchesSon los switches que, además de las funciones de la capa 2, incorporan algunasfunciones de enrutamiento o routing. Los switches de capa 3 soportan también ladefinición de redes virtuales (VLAN‘s)Switches de Capa 4 o Layer 4 SwitchesEstán en el mercado hace poco tiempo y hay una controversia en relación con laadecuada clasificación de estos equipos. Muchas veces son llamados de Layer3+ (Layer 3 Plus).Básicamente, incorporan a las funcionalidades de un switch de capa 3 lahabilidad de implementar la políticas y filtros a partir de informaciones de capa 4o superiores, como puertos TCP/UDP, SNMP, FTP, etc.
  29. 29. El modelo de referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI, OpenSystem Interconnection) fue el modelo de red descriptivo creado por laOrganización Internacional para la Estandarización lanzado en 1984. Es decir, fueun marco de referencia para la definición de arquitecturas de interconexión desistemas de comunicaciones. CAPA 7 – Ofrece a las aplicaciones (de usuario) la posibilidad de acceder a los servicios de las demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para intercambiar datos, HTTP, FTTP, SMTP, POP, SSH CAPA 6 – Se encarga de la representación de la información, aunque distintos equipos puedan tener diferentes representaciones internas de caracteres, números, sonido o imágenes, los datos lleguen de manera reconocible. CAPA 5 - Se encarga de mantener y controlar el diálogo entre dos computadoras que están transmitiendo datos. Ofrece servicios que como: Control de sesión entre emisor y receptor, Control de la concurrencia, Mantener puntos de verificación en la comunicación.
  30. 30. CAPA 4 - Su función básica es aceptar los datosenviados por las capas superiores, dividirlos enpequeñas partes si es necesario, y pasarlos a la capade red. También se asegura que lleguencorrectamente al otro lado de la comunicación. Otracaracterística es que debe aislar a las capassuperiores de las implementaciones de tecnologíasde red en las capas inferiores.CAPA 3 - El objetivo de la capa de red es hacer quelos datos lleguen desde el origen al destino. Losdispositivos que facilitan tal tarea se denominan encastellano encaminadores , routers o enrutadores.CAPA 2 - Se ocupa del direccionamiento físico, de latopología de la red, del acceso a la red, de lanotificación de errores, de la distribución ordenada detramas y del control del flujo.CAPA 1 - Se encarga de las conexiones físicas de lacomputadora hacia la red, se refiere al medio físico(medios guiados y medios no guiados);características del medio, como a la forma en la quese transmite la información.
  31. 31. ROUTERS o ENRUTADORDireccionador, ruteador o encaminador es un dispositivo de hardware parainterconexión de red de ordenadores que opera en la capa tres (nivel de red). Unrouter es un dispositivo para la interconexión de redes informáticas que permiteasegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debetomar el paquete de datos.
  32. 32. ACCES POINTUn punto de acceso inalámbrico (WAP o AP por sus siglas en inglés: WirelessAccess Point) en redes de computadoras es un dispositivo que interconectadispositivos de comunicación inalámbrica para formar una red inalámbrica.Normalmente un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puedetransmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los dispositivosinalámbricos. Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IPasignadas, para poder ser configurados.Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientesa los que dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y latransmite entre la WLAN (Wireless LAN) y la LAN cableada.
  33. 33. Un único punto de acceso puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puedefuncionar en un rango de treinta metros. Este o su antena son normalmentecolocados en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga lacobertura de radio deseada.El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores. Estosproporcionan una interfaz entre el sistema de operación de red del cliente (NOS:Network Operating System) y las ondas, mediante una antena inalambrica.

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