Profesor:

Gabriel Stancanelli

1

Describir la forma en que las redes impactan nuestras vidas diarias.

Describir el rol del trabajo en red en la actualidad.

Identificar los componentes principales de cualquier red de datos.

Describir las caractersticas de las arquitecturas de red: topologa, tolerancia a fallos, escalabilidad, calidad del servicio y seguridad.

2

Benefician la comunicacin instantnea y da apoyo a mejorar nuestras vidas.

Cmo impactan las redes la

vida diaria

3

La comunicacin por una red cambia la forma en que trabajamos

Cmo impactan las redes la

vida diaria

4

La comunicacin por una red da soporte a la forma en que jugamos

Cmo impactan las redes la

vida diaria

5

Coleccin de dos o ms dispositivos interconectados de manera que puedan intercambiar informacin mediante cable o por otros medios inalmbricos.

Redes de datos o de informacin capaces de transportar muchos tipos diferentes de comunicaciones.

6

Elementos que forman una red Dispositivos Son usados para

comunicarse entre s Medio La forma en que los

dispositivos estn conectados los unos a los otros

Mensajes Informacin que viaja a

travs del medio Reglas Gobiernan la forma en

que los mensajes fluyen a travs de la red

Roles, componentes y desafos

del networking de datos

7

Rol de las redes integradas en las comunicaciones Red integrada

Un tipo de red que puede transportar voz, video y datos sobre la misma red

Roles, componentes y desafos

del networking de datos

8

Al momento de disear una red hay que tener en cuenta las siguientes caractersticas Tolerancia a fallos

Escalabilidad

Calidad del servicio

Seguridad

9

Forma en que la conmutacin de paquetes ayuda a mejorar la resistencia y la tolerancia a fallos de la arquitectura de Internet

Caractersticas de la

arquitectura de red

10

Caractersticas de Internet que ayudan a escalar para cumplir con la demanda del usuario Protocolos comunes

Estndares comunes

Jerrquica

Caractersticas de la

arquitectura de red

11

Caractersticas de la

arquitectura de red Calidad de Servicio y los mecanismos

necesarios para asegurarla

12

Tres elementos comunes de la comunicacin

Origen del mensaje El canal Destino del mensaje

Elementos de la comunicacin

13

Comunicacin de los mensajes Los datos son enviados a travs de la red en pequeos fragmentos llamados segmentos

Elementos de la comunicacin

14

Estaciones de Trabajo (Clientes)

15

Componentes de una red local

Servidores (opcional)

Tarjetas de Red (NIC)

Cableado o medios de transmisin inalmbricos (antenas)

Sistema operativo de red

Recursos compartidos: Impresora de red, archivos y aplicaciones

Dispositivos distribuidores: Hub, Switch, Router

16

Tambin conocidas como NIC (Network Interface Card), se instalan dentro de la computadora y son

las que hacen posible la conexin del PC con la Red. Traducen la informacin que circula por el

cable/ondas de la red, al lenguaje que entiende la computadora y viceversa.

Cable Inalmbricas

Medio de red es el canal por el cual viaja un mensaje

Medios de red y los criterios para elegirlo

17

18

Conectan cada una de las tarjetas de red (NIC) de las computadoras que componen la red, normalmente a travs

de un concentrador (HUB o Switch), constituyendo los canales de comunicacin de la red.

Segn la Clase de red, Velocidad de transmisin que se desea, y Alcance geogrfico que

queremos conseguir se emplean distintos TIPOS DE CABLE:

Coaxial: Fibra ptica: Par trenzado:

19

El cable coaxial est compuesto por dos elementos conductores. Uno de

estos elementos (ubicado en el centro del cable) es un conductor de

cobre, el cual est rodeado por una capa de aislamiento flexible. Sobre

este material aislador hay una malla de cobre tejida o una hoja metlica

que acta como segundo alambre del circuito, y como blindaje del

conductor interno. Esta segunda capa, o blindaje, ayuda a reducir la

cantidad de interferencia externa. Este blindaje est recubierto por la

envoltura del cable.

Para las LAN, el cable coaxial ofrece varias ventajas. Se pueden realizar

tendidos entre nodos de red a mayores distancias que con los cables STP

o UTP, sin que sea necesario utilizar tantos repetidores. Los repetidores

reamplifican las seales de la red de modo que puedan abarcar mayores

distancias. El cable coaxial es ms econmico que el cable de fibra ptica

y la tecnologa es sumamente conocida. Sin embargo, es mas lento y

menos tolerante a fallas.

20

Medios de Transmisin

10 100 1000 Mbps

21

El cable de par trenzado no blindado (UTP) es un medio compuesto por cuatro pares

de hilos, que se usa en diversos tipos de redes. Cada uno de los 8 hilos de cobre

individuales del cable UTP est revestido de un material aislador. Adems, cada par

de hilos est trenzado. Este tipo de cable se basa slo en el efecto de cancelacin

que producen los pares trenzados de hilos para limitar la degradacin de la seal.

Para reducir an ms la diafona entre los pares en el cable UTP, la cantidad de

trenzados en los pares de hilos vara. Al igual que el cable STP (igual al UTP pero

blindado), el cable UTP debe seguir especificaciones precisas con respecto a cuanto

trenzado se permite por unidad de longitud del cable.

El cable de par trenzado no blindado presenta muchas ventajas. Es de fcil

instalacin y es ms econmico que los dems tipos de medios para networking. De

hecho, el cable UTP cuesta menos por metro que cualquier otro tipo de cableado de

LAN, sin embargo, la ventaja real es su tamao. Debido a que su dimetro externo

es tan pequeo, el cable UTP no llena los conductos para el cableado tan

rpidamente como sucede con otros tipos de cables .

Tambin presenta algunas desventajas ya que es ms susceptible al ruido elctrico y

a la interferencia que otros tipos de medios para networking y la distancia que puede

abarcar la seal sin el uso de repetidores es menos para UTP que para los cables

coaxiales y de fibra ptica.

22

Medios de Transmisin

23

El cable de fibra ptica es un medio de networking que puede conducir

transmisiones de luz moduladas. Si se compara con otros medios para

networking, es ms caro, sin embargo, no es susceptible a la

interferencia electromagntica y ofrece velocidades de datos ms altas

que cualquiera de los dems tipos de medios para networking descritos

aqu.

El cable de fibra ptica no transporta impulsos elctricos, como lo hacen

otros tipos de medios para networking que usan cables de cobre. Ms

bien, las seales que representan a los bits se convierten en haces de

luz. Aunque la luz es una onda electromagntica, la luz en las fibras no

se considera inalmbrica ya que las ondas electromagnticas son

guiadas por la fibra ptica. El trmino "inalmbrico" se reserva para las

ondas electromagnticas irradiadas, o no guiadas.

24

25

Son dispositivos capaces de concentrar, distribuir, incluso guiar, las seales elctricas de las estaciones

de trabajo de la red.

HUB (Concentrador): solamente recoge y distribuye seales entre los dispositivos de la red.

SWITCH (Conmutador): adems de concentrar seales, puede seleccionar el envo de paquetes y lleva estadsticas de trfico y errores en la red.

ROUTER (Encaminador): adems de las tareas anteriores es capaz de guiar una

transmisin por el camino mas adecuado (Enrutamiento). Es el utilizado para la conexin

de un PC o una red a INTERNET.

Redes de rea Local (LANs) Una red que sirve a un hogar, edificio u oficina

est considerada como una Red de rea Local (LAN)

26

Redes de rea Amplia (WANs) Las LANs separadas por grandes distancias

geogrficas estn conectadas por medio de una red conocida como Red de rea Amplia (WAN)

27

Internet

La red Internet se define como una malla global de redes interconectadas

28

29

30

31

Consta de varios nodos unidos formando un crculo lgico. Los mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola direccin. El cable forma un bucle cerrado formando un

anillo

Ventajas:

Fcil detectar si un PC cae

Inconvenientes:

Se rompe el cable o no funciona una de las

estaciones, se paraliza toda la red

32

Consta de un nico cable (BUS) al que se conecta cada ordenador. Los extremos del cable se terminan con una

resistencia denominada terminador.

Ventajas: Fcil de instalar y

mantener. Si falla una estacin, no

cae la red.

Inconvenientes:

Si se rompe el cable principal (BUS) se

inutiliza la red.

33

Es la ms utilizada en redes LAN. Todos las estaciones de la red deben pasar a travs de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado

(HUB), que controla el flujo de datos .

Ventajas:

Si se rompe un cable no se inutiliza la red.

Fcil detectar averas.

Inconvenientes:

Mas cara (utiliza ms cable y un

concentrador)

34

La topologa en estrella extendida se desarrolla a partir de la topologa en estrella. Esta topologa conecta estrellas individuales conectando los hubs / switches. Esto, permite extender la longitud

y el tamao de la red.

La topologa jerrquica se desarrolla de forma similar a la topologa en estrella extendida pero, en lugar de conectar los

hubs / switches entre s, el sistema se conecta con un computador que controla el trfico de la topologa.

La topologa en malla se utiliza cuando no puede existir

absolutamente ninguna interrupcin en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que, como puede observar en el grfico, cada host tiene sus propias conexiones con los dems hosts. Esto tambin se refleja en el diseo de Internet, que tiene mltiples rutas hacia

cualquier ubicacin.

35

Topologa en estrella de una red LAN de 4 PCs con acceso a internet

Switch

ROUTER

INTERNET

Para montar esta red en estrella de 4 PC con acceso a internet, necesito el siguiente material:

4 PCs, un Switch y un ROUTER con acceso a internet

4 Tarjetas de red ethernet

36

Topologa Lgica de Red: es el sistema de acceso y comunicacin que se emplea para conectar las

estaciones de la red. Para que dos estaciones se comuniquen necesitan entender el mismo idioma, por lo

que se establece un Protocolo (reglas) estndar de comunicacin: el PROTOCOLO TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol).

Se trata del lenguaje que utiliza cualquier plataforma de ordenadores en Internet para enviar y recibir la

informacin. Por eso se toma como estndar.

TCP / IP

Es el que divide la informacin en paquetes y

el que las vuelve a unir en su orden adecuado cuando van

llegando a su destino.

Es el responsable de identificar cada uno de estos paquetes de informacin con

su direccin apropiada.

PROTOCOLO

37

Cada ordenador conectado a la red debe disponer de una direccin nica para una correcta identificacin

y efectiva localizacin. A dicha direccin se la conoce como IP, y se

encuentra formada por 4 nmeros de 0 a 255 (xxx) separados por puntos.

xxx.xxx.xxx.xxx

0..255

Mscara de Red

Secuencia de 4 nmeros de la misma estructura que la IP, que se utiliza para distinguir qu parte de

la IP identifica la red y qu parte a los equipos. Ejemplo: En Redes Clase A la Mascara de red es 255.0.0.0, lo que significa que el primer

grupo de bits de la IP es para la red y el resto identifica los equipos

Para que dos equipos pertenezcan a la misma red deben tener una IP con la parte de red igual

Clase Rango IP N Redes N Estaciones Mscara de red

A 1. 0. 0. 0

127.255.255.255

126 16.777.214 255.0.0.0

B 128. 0. 0. 0

191.255.255.255

16.384 65.534 255.255.0.0

C 192. 0. 0. 0

223.255.255.255

2.097.152 254 255.255.255.0

38

Clase A: se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres ltimos para que sean asignados a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad mxima de estaciones

que pueden pertenecer a esa misma red es de 16.777.214 de mquinas.

Clase B: se asigna los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos ltimos para que sean asignados a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad mxima de

estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 65.534 mquinas. Clase C: se asigna los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el ltimo

para que sea asignado a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad mxima de

estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 254 mquinas.

La importancia de los protocolos y cmo se usan para facilitar la comunicacin sobre las redes de datos Un protocolo es un conjunto de reglas

predeterminadas

39

Protocolos de red Los protocolos de red se usan

para permitir que los dispositivos

se comuniquen con xito

Conjuntos (suites) de protocolos y

estndares de la industria

-Un estndar es un proceso o protocolo

que ha sido aprobado por la industria

del networking y ratificado por una

organizacin de estndares

40

Protocolos de tecnologa independiente Muchos tipos diversos de dispositivos pueden

comunicarse usando el mismo conjunto de protocolos. Esto es porque los protocolos especifican funcionalidad de la red.

41

Beneficios de usar un modelo en capas - ayuda en el diseo del protocolo

- los cambios en una capa no afectan a las otras capas

- proporciona un lenguaje comn

42

43

44

45

46

47

48

49

Aunque el modelo de referencia OSI sea universalmente reconocido, el estndar abierto de Internet desde el punto de vista histrico y tcnico es el Protocolo de control de

transmisin/Protocolo Internet (TCP/IP). El modelo de referencia TCP/IP y la pila de protocolo TCP/IP hacen que sea posible la comunicacin entre dos computadores, desde cualquier parte del mundo, a casi la velocidad de la luz. El modelo TCP/IP tiene importancia histrica, al igual que las normas que permitieron el desarrollo de la industria telefnica, de energa elctrica, el ferrocarril, la

televisin y las industrias de vdeos.

50

Maneja protocolos de

alto nivel, aspectos de

representacin,

codificacin y control

de dilogo

Se refiere a los

aspectos de calidad

del servicio con

respecto a la

confiabilidad, el control

de flujo y la correccin

de errores.

Su propsito es enviar

paquetes origen desde

cualquier red en la

internetwork y que estos

paquetes lleguen a su

destino

independientemente de

la ruta y de las redes que

recorrieron para llegar

hasta all.

Se ocupa de todos los

aspectos que requiere un

paquete IP para realizar

realmente un enlace

fsico y luego realizar

otro enlace fsico.

51

El Departamento de Defensa de EE.UU. (DoD) cre el modelo TCP/IP porque necesitaba una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear.

Para brindar un ejemplo ms amplio, supongamos que el mundo est en estado de guerra,

atravesado en todas direcciones por distintos tipos de conexiones: cables, microondas, fibras pticas y enlaces satelitales. Imaginemos entonces que se necesita que fluya la

informacin o los datos (organizados en forma de paquetes), independientemente de la condicin de cualquier nodo o red en particular de la internetwork (que en este caso podran

haber sido destruidos por la guerra). El DoD desea que sus paquetes lleguen a destino siempre, bajo cualquier condicin, desde un punto determinado hasta cualquier otro. Este problema de diseo de difcil solucin fue

lo que llev a la creacin del modelo TCP/IP, que desde entonces se transform en el estndar a partir del cual se desarroll Internet.

El modelo TCP/IP tiene cuatro capas: la capa de aplicacin, la capa de transporte, la capa de Internet y la capa de acceso de red.

Es importante observar que algunas de las capas del modelo TCP/IP poseen el mismo nombre que las capas del modelo OSI.

No se deben confundir las capas de los dos modelos, porque la capa de aplicacin tiene

diferentes funciones en cada modelo.

52

53

Este grfico ilustra algunos de los protocolos comunes especificados por el modelo de referencia TCP/IP.

En la capa de aplicacin, aparecen distintas tareas de red.

FTP: File Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de archivos) HTTP: Hypertext Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de hipertexto)

SMTP: Simple Mail Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de correo simple) DNS: Domain Name System (Sistema de nombres de dominio)

TFTP: Trivial File Transfer Protocol (Protocolo de transferencia de archivo trivial)

El modelo TCP/IP enfatiza la mxima flexibilidad, en la capa de aplicacin, para los creadores de software. La capa de transporte involucra dos protocolos: el protocolo de control de

transmisin (TCP) y el protocolo de datagrama de usuario (UDP). La capa inferior, la capa de acceso de red, se relaciona con la tecnologa especfica de LAN o WAN que se utiliza.

En el modelo TCP/IP existe solamente un protocolo de red: el protocolo Internet, o IP,

independientemente de la aplicacin que solicita servicios de red o del protocolo de transporte que se utiliza. Esta es una decisin de diseo deliberada. IP sirve como protocolo universal que permite que cualquier computador en cualquier parte del mundo pueda comunicarse en

cualquier momento.

54

55

Similitudes

Ambos se dividen en capas

Ambos tienen capas de aplicacin, aunque incluyen servicios muy distintos

Ambos tienen capas de transporte y de red similares

Se supone que la tecnologa es de conmutacin por paquetes (no de conmutacin por circuito)

Los profesionales de networking deben conocer ambos

Diferencias

TCP/IP combina las funciones de la capa de presentacin y de sesin en la capa de aplicacin

TCP/IP combina la capas de enlace de datos y la capa fsica del modelo OSI en una sola capa.

TCP/IP parece ser ms simple porque tiene menos capas

Los protocolos TCP/IP son los estndares en torno a los cuales se desarroll la Internet, de modo que la credibilidad del modelo TCP/IP se debe en gran parte a sus protocolos. En comparacin, las redes tpicas no se desarrollan normalmente a partir del protocolo OSI, aunque el modelo OSI se

usa como gua.

56

gstancanelli@ort.edu.ar

57