miércoles, 23 de octubre de 2013
INTRODUCCIÓN A LAS REDES
GENERALIDADES
¿Qué es una Red?
La definición más clara de una red es la de un sistema de comunicaciones, ya que permite comunicarse con otros usuarios y compartir archivos y periféricos. Es decir es un sistema de comunicaciones que conecta a varias unidades y que les permite intercambiar información.
Objetivos de las Redes
el objetivo básico es compartir recursos, es decir hacer que todos los programas, datos y equipos estén disponibles para cualquiera de la red que lo solicite, sin importar la localización del recurso y del usuario.
Un segundo objetivo es proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro
Componentes Básicos de una Red
Servidor
Es una computadora utilizada para gestionar el sistema de archivos de la red, da servicio a las impresoras, controla las comunicaciones y realiza otras funciones. Puede ser dedicado o no dedicado.
El sistema operativo de la red está cargado en el disco fijo del servidor, junto con las herramientas de administración del sistema y las utilidades del usuario.
Estaciones de Trabajo
Se pueden conectar a través de la placa de conexión de red y el cableado correspondiente.
Tarjetas de Conexión de Red
Permiten conectar el cableado entre servidores y estaciones de trabajo. En la actualidad existen numerosos tipos de placas que soportan distintos tipos de cables y topologías de red.
Las placas contienen los protocolos y órdenes necesarios para soportar el tipo de red al que está destinada. Muchas tienen memoria adicional para almacenar temporalmente los paquetes de datos enviados y recibidos, mejorando el rendimiento de la red.
Cableado: Par Trenzado
Consiste en dos hilos de cobre trenzado, aislados de forma independiente y trenzados entre sí. El par está cubierto por una capa aislante externa. Entre sus principales ventajas tenemos:
No requiere una habilidad especial para instalación
La instalación es rápida y fácil
La emisión de señales al exterior es mínima.
Ofrece alguna inmunidad frente a interferencias, modulación cruzada y corrosión.
Cable Coaxial
Se compone de un hilo conductor de cobre envuelto por una malla trenzada plana que hace las funciones de tierra. entre el hilo conductor y la malla hay una capa gruesa de material aislante, y todo el conjunto está protegido por una cobertura externa.
El cable coaxial ofrece las siguientes ventajas:
Soporta comunicaciones en banda ancha y en banda base.
Es útil para varias señales, incluyendo voz, video y datos.
Es una tecnología bien estudiada.
Conexión fibra óptica
Esta conexión es cara, permite transmitir la información a gran velocidad e impide la intervención de las líneas. Como la señal es transmitida a través de luz, existen muy pocas posibilidades de interferencias eléctrica o emisión de señal. El cable consta de dos núcleos ópticos, uno interno y otro externo, que refractan la luz de forma distinta. La fibra está encapsulada en un cable protector.
Ofrece las siguientes ventajas:
Alta velocidad de transmisión
No emite señales eléctricas o magnéticas, lo cual redunda en la seguridad
Inmunidad frente a interferencias y modulación cruzada.
Mayor economía que el cable coaxial en algunas instalaciones.
Soporta mayores distancias
Topologías de red
RED ESTRELLA
Conectar
un conjunto de computadoras en estrella es uno de los sistemas mas
antiguos, equivale a tener una computadora central (el servidor de
archivos o Server), encargada de controlar la información de toda la
red.
RED EN BUS
Permite
conectar a todas las computadoras de la red en una sola línea
compartiendo el mismo canal de datos (bus), de ahí su nombre.
RED ANILLO
Es
la mas difundida actualmente, consiste en unir una serie de
computadoras en un circuito cerrado formando un anillo por donde circula
la información en una sola dirección, factor que permite tener un
control de recepción de mensajes.
RED MALLA:
Relativa inmunidad a congestiones en el cableado y por averías.
Es posible orientar el tráfico por caminos alternativos en caso de que algún nodo esté averiado u ocupado.
Red Árbol:
Todas las estaciones cuelgan de un ordenador central y se conectan entre ellas a través de los hubs que haya instalados.
Componentes básicos de una red LAN
Computadores (Hosts):
Son quienes inician y procesan la información proveniente de sus pares.
Son quienes inician y procesan la información proveniente de sus pares.
Hub (Concentrador):
Permite conectar entre sí otros equipos y retransmite la información que recibe desde cualquiera de ellos a todos los demás.
Switch
(Conmutador):Un switch entrega datos de acuerdo a la dirección de destino
Router
(Enruteador): Toma decisiones lógicas con respecto a la mejor ruta para el
envío de datos a través de una red.
Modelo OSI
Es un marco de referencia para la definición de arquitecturas en la interconexión de los sistemas de comunicaciones.
El
modelo especifica el protocolo que debe ser usado en cada capa, y suele
hablarse de modelo de referencia ya que es usado como una gran
herramienta para la enseñanza de comunicación de redes.
Capa física:
Es
la que se encarga de la topología de la red y de las conexiones
globales de la computadora hacia la red, tanto en lo que se refiere al
medio físico como a la forma en la que se transmite la información.
Capa de enlace de datos:
Esta
capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la
detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del
control del flujo. Es uno de los aspectos más importantes a revisar en
el momento de conectar dos ordenadores, ya que está entre la capa 1 y 3
como parte esencial para la creación de sus protocolos básicos (MAC, IP)
Capa de red:
Se
encarga de identificar el enrutamiento existente entre una o más redes.
Las unidades de información se denominan paquetes, y se pueden
clasificar en protocolos enrutables y protocolos de enrutamiento.
Enrutables: viajan con los paquetes (IP, IPX, APPLETALK)
Enrutamiento: permiten seleccionar las rutas (RIP, IGRP, EIGRP, OSPF, BGP)
Capa de transporte:
Capa
encargada de efectuar el transporte de los datos (que se encuentran
dentro del paquete) de la máquina origen a la de destino, la PDU de la
capa 4 se llama Segmento o Datagrama, dependiendo de si corresponde a
TCP o UDP. Sus protocolos son TCP y UDP; el primero orientado a conexión
y el otro sin conexión. Trabajan, por lo tanto, con puertos lógicos y
junto con la capa red dan forma a los conocidos como Sockets IP:Puerto
(191.16.200.54:80).
Capa de sesión:
Esta
capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido
entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier
índole. Por lo tanto, el servicio provisto por esta capa es la capacidad
de asegurar que, dada una sesión establecida entre dos máquinas, la
misma se pueda efectuar para las operaciones definidas de principio a
fin, reanudándolas en caso de interrupción
Capa de presentación:
El
objetivo es encargarse de la representación de la información, de
manera que aunque distintos equipos puedan tener diferentes
representaciones internas de caracteres los datos lleguen de manera
reconocible.
Capa de aplicación:
Ofrece
a las aplicaciones la posibilidad de acceder a los servicios de las
demás capas y define los protocolos que utilizan las aplicaciones para
intercambiar datos, como correo electrónico etc
Internet:
es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, lo cual garantiza que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial. Sus orígenes se remontan a 1969, cuando se estableció la primera conexión de computadoras, conocida como Arpanet, entre tres universidades en California y una en Utah, Estados Unidos.
Internet Protocol
es
un protocolo de comunicación de datos digitales clasificado
funcionalmente en la Capa de Red según el modelo internacional OSI.
Su
función principal es el uso bidireccional en origen o destino de
comunicación para transmitir datos mediante un protocolo no orientado a
conexión que transfiere paquetes conmutados a través de distintas redes
físicas previamente enlazadas
Dirección IP
es
un número que identifica de manera lógica y jerárquicamente a una
interfaz de un dispositivo dentro de una red que utilice el protocolo de
Internet , que corresponde al nivel de red o nivel 3 del modelo de
referencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC
que es un número físico que es asignado a la tarjeta o dispositivo de
red (viene impuesta por el fabricante), mientras que la dirección IP se
puede cambiar.
Mascara de subred
es
una combinación de bits que sirve para delimitar el ámbito de una red
de computadoras. Su función es indicar a los dispositivos qué parte de
la dirección IP es el número de la red, incluyendo la subred, y qué
parte es la correspondiente al host.
Ejemplo
8bit x 4 octetos = 32 bit. (11111111.11111111.11111111.11111111 = 255.255.255.255)
8bit x 3 octetos = 24 bit. (11111111.11111111.11111111.00000000 = 255.255.255.0)
8bit x 2 octetos = 16 bit. (11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0)
8bit x 1 octetos = 8 bit. (11111111.00000000.00000000.00000000 = 255.0.0.0)
En el ejemplo 10.0.0.0/8, según lo explicado anteriormente, indicaría que la máscara de red es 255.0.0.0
Direcciones IPv4
Las
direcciones IPv4 se expresan por un número binario de 32 bits,
permitiendo un espacio de direcciones de hasta 4.294.967.296 direcciones
posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como números de
notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en cuatro
octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el rango de
0 a 255 [el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y esos bits,
de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4, 8, 16, 32,
64 y 128, lo que suma 255].
clases y rangos de direcciones IPv4
| Clase | Rango | N° de Redes | N° de Host Por Red | Máscara de Red | Broadcast ID |
|---|---|---|---|---|---|
| A | 0.0.0.0 - 127.255.255.255 | 128 | 16 777 214 | 255.0.0.0 | x.255.255.255 |
| B | 128.0.0.0 - 191.255.255.255 | 16 384 | 65 534 | 255.255.0.0 | x.x.255.255 |
| C | 192.0.0.0 - 223.255.255.255 | 2 097 152 | 254 | 255.255.255.0 | x.x.x.255 |
| (D) | 224.0.0.0 - 239.255.255.255 | histórico | |||
| (E) | 240.0.0.0 - 255.255.255.255 | histórico |
DHCP
(protocolo
de configuración dinámica de host) es un protocolo de red que permite a
los clientes de una red IP obtener sus parámetros de configuración
automáticamente. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en el
que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP
dinámicas y las va asignando a los clientes conforme éstas van estando
libres
Puertos
67/UDP (servidor)
68/UDP (cliente)
DNS
(sistema
de nombres de dominio) este sistema asocia información variada con
nombres de dominios asignado a cada uno de los participantes. Su función
más importante, es traducir (resolver) nombres inteligibles para las
personas en identificadores binarios asociados con los equipos
conectados a la red, esto con el propósito de poder localizar y
direccionar estos equipos mundialmente.
puertos
53/UDP, 53/TCP
DIRECCION MAC
(control de acceso al medio) es un identificador de 48 bits (6 bloques hexadecimales) que corresponde de forma única a una tarjeta o dispositivo de red. Se conoce también como dirección física, y es única para cada dispositivo.
PUERTA DE ENLACE O GATEWAY
