Modelo de referencia OSI

Fue desarrollado en 1984 por la Organización Internacional de Estándares (ISO), una federación global de organizaciones que representa aproximadamente a 130 países. El núcleo de este estándar es el modelo de referencia OSI, una normativa formada por siete capas que define las diferentes fases por las que deben pasar los datos para viajar de un dispositivo a otro sobre una red de comunicaciones.

Siguiendo el esquema de este modelo se crearon numerosos protocolos. El advenimiento de protocolos más flexibles donde las capas no están tan desmarcadas y la correspondencia con los niveles no era tan clara puso a este esquema en un segundo plano. Sin embargo es muy usado en la enseñanza como una manera de mostrar cómo puede estructurarse una "pila" de protocolos 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.

Se trata de una normativa estandarizada útil debido a la existencia de muchas tecnologías, fabricantes y compañías dentro del mundo de las comunicaciones, y al estar en continua expansión, se tuvo que crear un método para que todos pudieran entenderse de algún modo, incluso cuando las tecnologías no coincidieran. De este modo, no importa la localización geográfica o el lenguaje utilizado. Todo el mundo debe atenerse a unas normas mínimas para poder comunicarse entre sí. Esto es sobre todo importante cuando hablamos de la red de redes, es decir, Internet.

Protocolos TCP/IP

TCP/IP son las siglas de Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo de Internet (en inglés Transmission Control Protocol/Internet Protocol), un sistema de protocolos que hacen posibles servicios Telnet, FTP, E-mail, y otros entre ordenadores que no pertenecen a la misma red.El Protocolo de Control de Transmisión (TCP) permite a dos anfitriones establecer una conexión e intercambiar datos. El TCP garantiza la entrega de datos, es decir, que los datos no se pierdan durante la transmisión y también garantiza que los paquetes sean entregados en el mismo orden en el cual fueron enviados.El Protocolo de Internet (IP) utiliza direcciones que son series de cuatro números octetos (byte) con un formato de punto decimal, por ejemplo: 69.5.163.59

Topología física

Es la forma en la que el cableado se realiza en una red. Existen tres topologías físicas puras:

Topología en anillo: Es un desarrollo de IBM que consiste en conectar cada estación con otra dos formando un anillo.

Topología en bus: consiste en un solo cable al cual se le conectan todas las estaciones de trabajo.

Topología en estrella: En este esquema todas las estaciones están conectadas a un concentrador o HUB con cable por computadora.

Topología lógica

Es la forma de conseguir el funcionamiento de una topología física cableando la red de una forma más eficiente.

Existen topologías lógicas definidas:

TOPOLOGÍA ANILLO EN ESTRELLA: se utilizan con el fin de facilitar la administración de la red. Físicamente la red es una estrella centralizada en un concentrador o HUB’s, mientras que a nivel lógico la red es un anillo.

TOPOLOGÍA BUS EN ESTRELLA: el fin es igual al anterior. En este caso la red es un bus que se cable físicamente como una estrella mediante el uso de *concentradores.

TOPOLOGÍA ESTRELLA JERÁRQUICA: esta estructura se utiliza en la mayor parte de las redes locales actuales. Por medio de concentradores dispuestos en cascadas para formar una red jerárquica.

(UTP): Es el cable de par trenzado normal y se le referencia por sus siglas en inglés UTP (Par Trenzado no Apantallado). Las mayores ventajas de este tipo de cable son su bajo costo y su facilidad de manejo. Sus mayores desventajas son su mayor tasa de error respecto a otros tipos de cable, así como sus limitaciones para trabajar a distancias elevadas sin regeneración.

Para las distintas tecnologías de red local, el cable de pares de cobre no apantallado se ha convertido en el sistema de cableado más ampliamente utilizado.

Estándar EIA-568 en el adendum TSB-36 diferencia tres categorías distintas para este tipo de cables:

Categoría 3: Admiten frecuencias de hasta 16 MHz y se suelen usar en redes IEEE 802.3 10BASE-T y 802.5 a 4 Mbps

Categoría 4: Admiten frecuencias de hasta 20 MHz y se usan en redes IEEE 802.5 Token Ring y Ethernet 10BASE-T para largas distancias

. Categoría 5: Admiten frecuencias de hasta 100 MHz y se usan para aplicaciones como TPDDI  y FDDI entre otras.

Los cables de categoría 1 y 2 se utilizan para voz y transmisión de datos de baja capacidad (hasta 4Mbps). Este tipo de cable es el idóneo para las comunicaciones telefónicas, pero las velocidades requeridas hoy en día por las redes necesitan mejor calidad.

Las características generales del cable UTP son:

Tamaño: El menor diámetro de los cables de par trenzado no apantallado permite aprovechar más eficientemente las canalizaciones y los armarios de distribución. El diámetro típico de estos cables es de 0'52 mm.

Peso: El poco peso de este tipo de cable con respecto a los otros tipos de cable facilita el tendido.

Flexibilidad: La facilidad para curvar y doblar este tipo de cables permite un tendido más rápido así como el conexionado de las rosetas y las regletas.

Instalación: Debido a la amplia difusión de este tipo de cables, existen una gran variedad de suministradores, instaladores y herramientas que abaratan la instalación y puesta en marcha.

Integración: Los servicios soportados por este tipo de cable incluyen:

Red de Área Local ISO 8802.3 (Ethernet) y ISO 8802.5 (Token Ring) Telefonía analógica Telefonía digital Terminales síncronos Terminales asíncronos Líneas de control y alarmas

FIBRA OPTICA:

Este cable está constituido por uno o más hilos de fibra de vidrio, cada fibra de vidrio consta de:

Un núcleo central de fibra con un alto índice de refracción. Una cubierta que rodea al núcleo, de material similar, con un índice de

refracción ligeramente menor. Una envoltura que aísla las fibras y evita que se produzcan interferencias entre

fibras adyacentes, a la vez que proporciona protección al núcleo. Cada una de ellas está rodeada por un revestimiento y reforzada para proteger a la fibra.

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La luz producida por diodos o por láser, viajan a través del núcleo debido a la reflexión que se produce en la cubierta, y es convertida en señal eléctrica en el

extremo receptor.

La fibra óptica es un medio excelente para la transmisión de información porque tiene: gran ancho de banda, baja atenuación de la señal, integridad, inmunidad a interferencias electromagnéticas, alta seguridad y larga duración. Su mayor desventaja es su coste de producción superior al resto de los tipos de cable, debido a necesitarse el empleo de vidrio de alta calidad y la fragilidad de su manejo en producción. La terminación de los cables de fibra óptica requiere un tratamiento especial que ocasiona un aumento de los costes de instalación.

Uno de los parámetros más característicos de las fibras es su relación entre los índices de refracción del núcleo y de la cubierta que depende también del radio del núcleo y que se denomina frecuencia fundamental o normalizada; también se conoce como apertura numérica y es adimensional. Según el valor de este parámetro se pueden clasificar los cables de fibra óptica en dos clases:

Monomodo. Cuando el valor de la apertura numérica es inferior a 2,405, un único modo electromagnético viaja a través de la línea y por tanto ésta se denomina monomodo. Sólo se propagan los rayos paralelos al eje de la fibra óptica, consiguiendo el rendimiento máximo,

Ancho de banda hasta 50 GHz. Velocidades 622mbps Alcance de transmisión de:100km Este tipo de fibras necesitan el empleo de emisores láser para la inyección de

la luz, lo que proporciona un gran ancho de banda y una baja atenuación con la distancia, por lo que son utilizadas en redes metropolitanas y redes de área extensa. Por contra, resultan más caras de producir y el equipamiento es más sofisticado.

Multimodo. Cuando el valor de la apertura numérica es superior a 2,405, se transmiten varios modos electromagnéticos por la fibra, denominándose por este motivo fibra multimodo.

RED INALÁMBRICA

Debido al incremento de usuarios de redes y al ser las redes con cableado muy incomodas y las cuales no permiten movilidad libre, las compañías en el mundo optaron por crear un nuevo categoría de red llamado PAN (Personal Area Network) Red de Area Personal. Dentro de la cual se encuentran tres tipos de redes inalámbricas como: BLUETOOTH, WI-FI (IEEE 802.11) y HOME RF.

BLUETOOTH: Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radio frecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz HASTA 2,8 GHz. Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:

- Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles y fijos.- Eliminar cables y conectores entre éstos.- Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la

sincronización de datos entre equipos personales.

Los dispositivos que con mayor frecuencia utilizan esta tecnología pertenecen a sectores de las telecomunicaciones y la informática personal, como PDA, teléfonos móviles, computadoras portátiles, ordenadores personales, impresoras o cámaras digitales.

WI-FI: es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica. Los dispositivos habilitados con Wi-Fi, tales como: un ordenador personal, una consola de videojuegos, un Smartphone o un reproductor de audio digital, pueden conectarse a Internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica. Dicho punto de acceso (o hotspot) tiene un alcance de unos 20 metros (65 pies) en interiores y al aire libre una distancia mayor. Pueden cubrir grandes áreas la superposición de múltiples puntos de acceso .

WI-FI es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la WECA: Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11 relacionados a redes inalámbricas de área local.

HOME RF: La idea de este estándar se basa en el Teléfono inalámbrico digital mejorado (Digital Enhaced Cordless Telephone, DECT) que es un equivalente al estándar de los teléfonos celulares GSM. Transporta voz y datos por separado, al contrario que protocolos como el WiFi que transporta la voz como una forma de datos. Los creadores de este estándar pretendían diseñar un aparato central en

cada casa que conectara los teléfonos y además proporcionar un ancho de banda de datos entre las computadoras.

Las prestaciones de este sistema son:

Modulación FSK (Frecuency Shift Keying). Velocidad de datos variables de entre 800 Kbps y 1.6Mbps. Utiliza la banda de 2.4 Ghz. 75 canales de 1 Mhz para voz.

El HomeRF2:

Velocidad de entre 5 y 10 Mbps. 15 canales de 5 MHz para voz

Cabe resaltar que el estándar HomeRF posee multitud de capacidades de voz (identificador de llamadas, llamadas en espera, regreso de llamadas e intercomunicación dentro del hogar).

RJ45: (Registered Jack 45) es una interfaz física comúnmente usada para conectar redes de cableado estructurado, (categorías 4, 5, 5e, 6 y 6a). Es parte del Código Federal de Regulaciones de Estados Unidos. Posee ocho pines o conexiones eléctricas, que normalmente se usan como extremos de cables de par trenzado.

Es utilizada comúnmente con estándares como TIA/EIA-568-B, que define la disposición de los pines o wiring pinout.

Una aplicación común es su uso en cables de red Ethernet, donde suelen usarse 8 pines (4 pares). Otras aplicaciones incluyen terminaciones de teléfonos (4 pines o 2 pares) por ejemplo en Francia y Alemania, otros servicios de red como RDSI y T1 e incluso RS-232.

RJ-11: es un conector usado mayoritariamente para enlazar redes de telefonía. Es de medidas reducidas y tiene cuatro contactos como para soportar 4 vias de 2 cables. Es el conector más difundido globalmente para la conexión de aparatos telefónicos convencionales, donde se suelen utilizar generalmente sólo los dos hilos centrales para una línea simple o par telefónico. Y se utilizan los cuatro hilos solo para aparatos de telefonía especiales que usen doble línea o los dos pares telefónicos. Una vez crimpado al cable, resulta casi imposible desarmar el RJ-11 sin provocar su inutilización.

CONECTOR SC: SC (suscriber connector).

Para este conector se emplea una regla nemotécnica según la cual SC significa square connector (conector cuadrado) . Esta diferencia de forma es lo primero que a simple vista se observa respecto al conector ST. Los conectores SC han ido sustituyendo al los ST sobre todo en cableados estructurados, fundamentalmente por ser más fáciles de conectorizar, lograr mayor densidad de integración y por

permitir su variedad-duplex en la que los dos canales de transmisión/recepción Tx/Rx se pueden tener en el mismo modular.SC se considera un conector óptico de tercera generación, mejorando en tamaño, resistencia y facilidad de uso con respecto a la anterior.Principales características:

- Pérdidas típicas de inserción FMM < 0,1 dB, FSM < 0,1 Db.- Pérdidas típicas de retorno FMM > 30 dB, FSM > 55 dB.

CONECTOR ST: ST (straight tip).

Este veterano conector ha sido durante mucho tiempo el más empleado para finalizar fibras ópticas multimodo (FMM), hoy en día está en desuso, no obstante sigue muy presente en multitud de instalaciones. Su diseño se inspira en los conectores para cables coaxiales, tiene un sistema de anclaje por bayoneta que hace de este conector un modelo muy resistente a las vibraciones por lo que es especialmente indicado para entornos exigentes.

ST se considera como un conector óptico de segunda generación. 

Principales características:

Pérdidas típicas de inserción FMM < 0,3 dB, FSM < 0,2 dB 

Pérdidas típicas de retorno FMM > 25 dB, FSM > 55 Db

EQUIPOS ACTIVOS DE INTERCONEXIÓN

Son dispositivos o equipos que permiten comunicación entre otros equipos en una Red.

Existen equipos de Interconexión a nivel de:

LAN: Hub, switch, access points. 

MAN: enrutador, modem analógico, modem ADSL, modem CABLE, DSU/CSU. 

WAN: Enrutador, multicanalizador, modem analógico, DSU/CSU, modem satelital.

SWITCH: 

es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.

ROUTERS O ENRRUTADOR:

es un dispositivo de hardware usado para la interconexión de redes informáticas que permite asegurar el direccionamiento de paquetes de datos entre ellas o determinar la mejor ruta que deben tomar. Opera en la capa tres del modelo OSI.

ACCES POINT:

En redes de computadoras es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación alámbrica para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los dispositivos inalámbricos.

TARJETA DE RED:

Una tarjeta de red o adaptador de red es un periférico que permite la comunicación con aparatos conectados entre si y también permite compartir recursos entre dos o más computadoras (discos duros, CD-ROM, impresoras, etc.). 

PATCHPANEL:

El Patch Panel es el elemento encargado de recibir todos los cables del cableado estructurado. Sirve como un organizador de las conexiones de la red, para que los elementos relacionados de la Red LAN y los equipos de la conectividad puedan ser fácilmente incorporados al sistema y además los puertos de conexión de los equipos activos de la red (switch, Router. etc.) no tengan algún daño por el constante trabajo de retirar e introducir en sus puertos.

PATCHCORD:

Patch Cord o cable (UTP)' se usa en una red para conectar un dispositivo electrónico con otro.

Se producen en muchos colores para facilitar su identificación.

En cuanto a longitud, los cables de red pueden ser desde muy cortos (unos pocos centímetros) para los componentes apilados, o tener hasta 100 metros máximo. A medida que aumenta la longitud los cables son más gruesos y suelen tener apantallamiento para evitar la pérdida de señal y las interferencias (STP).

CABLEADO HORIZONTAL:

Se denomina Cableado horizontal al conjunto de cables y conectores que van desde el armario de distribución hasta las rosetas del puesto de trabajo. La topología es siempre en estrella (un cable para cada salida). La norma recomienda usar dos conectores RJ-45 en cada puesto de trabajo, o sea dos cables para cada usuario, para su uso indistinto como voz y/o datos.

CABLEADO VERTICAL:

Es el encargado de interconectar los closet de telecomunicaciones, los cuartos de equipos y la acometida. Se acepta cable UTP, STP, y fibra óptica monomodo y multimodo. Cables utilizados y distancias UTP (voz): 800 mts. F.O. multimodo: 2000mts STP (voz): 700 mts. F.O. monomodo: 3000 mts. UTP (datos): 90 mts. Se mantiene topología en estrella. Máximo dos niveles jerárquicos de crosconexión: principal e intermedio. Máximo una crosconexión entre el principal y el closet. No más de tres crosconexiones entre dos crosconectores horizontales.

INSPECCIÓN DE LOS CABLES Y CONECTORES:

En la sala de sistemas de la institución educativa RMB la planta física no es adecuada por la mala ubicación de los equipos de cómputo, cabrería y conectores. Los conectores pueden deteriorarse debido a la presión ejercida por los mismos equipos de cómputos que ocasionan que estos se doblen y posteriormente se rompan, ocasionando no solo poco y obsoleto flujo de energía,

sino también ineficacia en el trabajo, daños materiales y perdidas económicas para la institución.

PING:

Formalmente, PING el acrónimo de Packet Internet Groper, el que puede significar "Buscador o rastreador de paquetes en redes".

Como programa, ping es una utilidad diagnóstica  en redes de computadoras que comprueba el estado de la conexión del host local con uno o varios equipos remotos de una red TCP/IP por medio del envío de paquetes ICMP de solicitud y de respuesta. Mediante esta utilidad puede diagnosticarse el estado, velocidad y calidad de una red determinada.

Ejecutando Ping de solicitud, el Host local envía un mensaje ICMP, incrustado en un paquete IP. El mensaje ICMP de solicitud incluye, además del tipo de mensaje y el código del mismo, un número identificador y una secuencia de números, de 32 bits, que deberán coincidir con el mensaje ICMP de respuesta; además de un espacio opcional para datos.

Muchas veces se utiliza para medir la latencia o tiempo que tardan en comunicarse dos puntos remotos, y por ello, se utiliza el término PING para referirse al lag o latencia de la conexión en los juegos en red.

-t

Hacer ping al host especificado hasta que se detenga.

-a

Resolver direcciones en nombres de host.

-n cuenta

Número de solicitudes de eco para enviar.

-l tamaño

Enviar tamaño del búfer.

-f

Establecer marcador No fragmentar en paquetes (sólo en IPv4).

-i TTL

Tiempo de vida.

-v TOS

Tipo de servicio (sólo en IPv4).

-r cuenta

Registrar la ruta de saltos de cuenta (sólo en IPv4).

-s cuenta

Marca de tiempo de saltos de cuenta (sólo en IPv4).

-j lista-host

Ruta de origen no estricta para lista-host (sólo en IPv4).

-k lista-host

Ruta de origen estricta para lista-host (sólo en IPv4).

-w tiempo de espera

Tiempo de espera en milisegundos para esperar cada respuesta.

-R

Usar encabezado de enrutamiento para probar también la ruta inversa (sólo en IPv6).

-S srcaddr

Dirección de origen que se desea usar (sólo en IPv6).

-4

Forzar el uso de IPv4.

-6

Forzar el uso de IPv6.

IPCONFIG:

ipconfig (internet protocol configuration) en Microsoft Windows es una aplicación de consola que muestra los valores de configuración de red de TCP/IP actuales y actualiza la configuración de configuración dinámica de host protocolo DHCP y sistema de nombres de dominio DNS. Existen herramientas GUI similares denominados winipcfg y wntipcfg también. El ex pre-dates ipconfig. El papel desempeñado por estas herramientas es similar de diversas implementaciones de ifconfig en UNIX y sistemas operativos tipo UNIX.

/all Muestra toda la información de configuración. 

/allcompartments Muestra información para todos los compartimientos. 

/release Libera la dirección IP para el adaptador específicado (IPv4 e IPv6). 

/renew Renueva la dirección IPv4 para el adaptador específicado. 

/renew6 Renueva la dirección IPv6 para el adaptador específicado. 

/flushdns Purga la caché de resolución de DNS. 

/registerdns Actualiza todas las concesiones DHCP y vuelve a registrar los nombres DNS. 

/displaydns Muestra el contenido de la caché de resolución DNS. 

/showclassid Muestra todas los id. de clase DHCP permitidas para este adaptador. 

/setclassid Modifica el id. de clase DHCP. 

TRACERT:

es un procedimiento de recibir información sobre los routers (nudos) a través de los cuales van pasando los paquetes a la computadora final. Permite detectar los errores de enrutamiento, así mismo determinar a qué proveedor principal (inicial) está conectado el proveedor de alojamiento.

Tracert -d: no resuelve los nombres del dominio.

Tracert -h (valor): establece un números; máximo de saltos.

NETSTAT: Netstat (network statistics) es una herramienta de línea de comandos que muestra un listado de las conexiones activas de una computadora, tanto entrantes, como salientes. Existen versiones de este comando en varios sistemas como Unix, GNU/Linux, Mac OS X, Windows y BeOS.

Netstat -a: nos muestra todas las conexiones y puertos.

Netstat -e: muestras las estadísticas Ethernet

Netstat -n muestra direcciones y puertos en forma de número.

Netstat -o: muestra que programa está asociado a la conexión activa

Netstat - p (protocolo): permite especificar que protocolo se desea ver. TCP/UDP

Netstat -s: muestra estadísticas clasificas por protocolo.

SHUTDOWN: Shutdown es un comando Unix que reinicia, detiene el sistema, apaga y manda mensajes a los usuarios. Para hacer uso de el es necesario hacerlo con privilegios de administrador, ya sea en una consola del root o usando sudo.

-r reiniciar después de shutdown

-h detener o apagar después de shutdown

-H detener después de shutdown (implica -h)

-P apagar después de shutdown (implica -h)

-c cancelar una orden de shutdown

-k solo envia advertencias, no apaga

-q, --quiet solamente reduce salidas de errores

-v, --verbose incrementa la salida para incluir

mensajes informativos

--help muestra la ayuda y sale

--version informa de la versión y sale.

TELNET:

Telnet es un protocolo que sirve para emular una terminal remota, lo que significa que se puede utilizar para ejecutar comandos introducidos con un teclado en un equipo remoto. La herramienta Telnet está implementada por el protocolo Telnet. Esto significa que traduce las especificaciones del protocolo al lenguaje de programación a fin de crear un programa que pueda emular una terminal.

Telnet opera en un entorno de cliente/servidor, lo que implica que el equipo remoto se configura como servidor, por lo que espera que el otro equipo le solicite un servicio. Por lo tanto, dado que este equipo remoto envía datos que se deben mostrar, el usuario siente que está trabajando directamente en un ordenador remoto. En UNIX, este servicio se brinda por medio de lo que se conoce como un daemon (daemon), una tarea pequeña que se ejecuta de fondo. El daemon de Telnet se denomina Telnetd.

Comando

Descripción

? mostrar ayuda

close Cerrar sesión Telnet

display Mostrar la configuración de la conexión en pantalla (tipo de terminal y puerto)

entorno Para definir las variables del entorno del sistema operativo

logout Para cerrar la sesión

mode Cambia entre los modos de transferencia ASCII (transferencia de un archivo como texto) y los modos BINARIOS (transferencia de un archivo en modo binario)

open Abre otra conexión de la actual

quit Sale de la aplicación Telnet

set Cambia la configuración de conexión

unset Carga la configuración de conexión predeterminada