CAPÍTULO 7: CONCEPTO DE

REDES

Las redes se definen como los sistemas formados por enlaces. Por ejemplo, las calles

que conectan grupos de personas crean una red física. Las conexiones con amigos crean

una red personal. Los sitios web que permiten a las personas enlazarse con las páginas

de otras personas se denominan sitios de redes sociales. Las personas utilizan las

siguientes redes todos los días :

• Sistema de envío de correo

• Sistema telefónico

• Sistema de transporte público

• Red de computadoras corporativa

• Internet

Cada conductor define un punto de inicio ( PC de origen ) y un punto de finalización ( PC

de destino ). Dentro de este sistema, existen reglas, similares a las señales de parada y a

los semáforos, que controlan el flujo desde el origen hasta el destino.

DISPOSITIVOS HOST

Un host es un dispositivo que envía y recibe información en la red. Una impresora

conectada a su computadora portátil es un periférico. Si la impresora se conecta

directamente a la red, actúa como host.

Existen diversos tipos de dispositivos host que pueden conectarse a una red.

DISPOSITIVOS INTERMEDIARIOS

Las redes de computadoras contienen muchos dispositivos que existen entre los

dispositivos host. Estos dispositivos intermediarios garantizan el flujo de datos de un

dispositivo host a otro dispositivo host. Estos son:

MEDIOS DE RED

El medio proporciona el canal por el cual viaja el mensaje desde el origen hasta el

destino.Los dispositivos de red se enlazan utilizando una variedad de medios estos

medios son los siguientes:

- Cableado de cobre: Utiliza señales eléctricas para conectar datos entre dispositivos.

-Cableado de fibra óptica: Utiliza fibra de vidrio para transportar información como pulsos

de luz.

- Conexión inalámbrica: Utiliza señales de radio, tecnología infrarroja o transmisiones

satelitales para llevar la información.

ANCHO DE BANDA Y LATENCIA

Cuando los datos se envían por una red de computadoras, se dividen en bloques

pequeños denominados “paquetes”. Cada paquete contiene información de la dirección

de origen y destino. Los paquetes se envían a través de una red un bit a la vez. El ancho

de banda se mide por la cantidad de bits que se pueden enviar por segundo.

El tiempo que toma el desplazamiento de los datos de origen a destino se denomina

“latencia”.

TRANSMISIÓN DE DATOS

Los datos que se transmiten por la red se pueden transmitir mediante uno de tres modos:

Simplex

El modo simplex es una transmisión individual unidireccional.

Semidúplex

La transmisión de datos en una dirección por vez.

Dúplex completo

La transmisión de datos en ambas direcciones a la vez.

LAN

Se define como una red que abarca un área geográfica pequeña. Sin embargo, la

característica que diferencia a las LAN en la actualidad es que normalmente son

propiedad de una persona.

WLAN

Es una LAN que utiliza ondas de radio para transmitir datos entre dispositivos

inalámbricos.

Las WLAN pueden funcionar en dos modos:

- En el modo de infraestructura, los clientes inalámbricos se conectan a un router

inalámbrico o un punto de acceso (AP).

- Ad hoc que es cuando la WLAN se crea cuando es necesario. El modo ad hoc

generalmente es temporal.

PAN

Una red de área personal (PAN) es una red que conecta dispositivos, como mouse,

teclados, impresoras, smartphones y tablet PC, dentro del alcance de una persona. Todos

estos dispositivos están dedicados a un único host.

MAN

Una red de área metropolitana (MAN) es una red que abarca un campus extenso o una

ciudad. La red está compuesta por diversos edificios interconectados mediante backbones

inalámbricos o de fibra óptica. Una MAN puede funcionar como una red de alta velocidad

para permitir el uso compartido de recursos regionales.

WAN

Una WAN conecta varias redes que se encuentran geográficamente separadas. La

característica de diferenciación de WAN es que es propiedad de un proveedor de

servicios.El ejemplo más común de una WAN es Internet.

REDES ENTRE PARES

En una red punto a punto, no hay servidores dedicados ni jerarquía entre las PC. Cada

dispositivo, también denominado “cliente”, tiene capacidades y responsabilidades

equivalentes. Los usuarios individuales son responsables de sus propios recursos y

pueden decidir qué datos y dispositivos compartir o instalar.

REDES DE CLIENTE Y SERVIDOR

Los servidores tienen software instalado que les permite proporcionar servicios, como

archivos, correo electrónico o páginas web, a los clientes. Cada servicio requiere un

software de servidor independiente.

En una red de cliente y servidor, el cliente solicita información o servicios al servidor. El

servidor le proporciona al cliente la información o el servicio que solicitó.

PROTOCOLOS

Un protocolo es un conjunto de reglas. Los protocolos de Internet son conjuntos de reglas

que controlan la comunicación dentro de una red y entre las computadoras que la

conforman.

MODELO DE REFERENCIA OSI

El modelo de referencia de interconexión de sistemas abiertos (OSI) para estandarizar la

manera en que se comunican los dispositivos en una red. Este modelo representó un gran

paso en pos de asegurar la interoperabilidad entre dispositivos de red.

El modelo OSI divide las comunicaciones de red en siete capas diferentes.

MODELO TCP/IP

El modelo TCP/IP fue creado por investigadores del Departamento de Defensa (DoD) de

los EE. UU. Está formado por capas que llevan a cabo las funciones necesarias para

preparar los datos para su transmisión a través de una red.

UNIDADES DE DATOS DE PROTOCOLO

CSMA/CD

Los protocolos Ethernet describen las normas que controlan el modo en que se establece

la comunicación en una red Ethernet. Para asegurar que todos los dispositivos Ethernet

sean compatibles entre sí, el IEEE desarrolló estándares que los fabricantes y

programadores deben respetar durante el desarrollo de dispositivos Ethernet.

CSMA/CA

El estándar IEEE 802.11 especifica la conectividad para las redes inalámbricas. Acceso

múltiple por detección de portadora de uso de las redes inalámbricas con prevención de

colisiones (CSMA/CA).

WIRELESS SECURITY (SEGURIDAD DE LA TRANSMISIÓN

INALÁMBRICA)

La mejor manera de asegurar una red inalámbrica es utilizar autenticación y cifrado.

· Autenticación del sistema abierto: Cualquier dispositivo inalámbrico puede

conectarse a la red inalámbrica.

· Autenticación de clave compartida: Proporciona mecanismos para autenticar y

cifrar datos entre el cliente inalámbrico y un AP o un router inalámbrico.

Las tres técnicas de autenticación de clave compartida para las WLAN son los siguientes:

· Privacidad equivalente por cable (WEP): Era la especificación 802.11 original que

protegía las WLAN.

· Acceso protegido wifi (WPA): Este estándar utiliza WEP, pero protege los datos

con un algoritmo de cifrado del protocolo de integridad de clave temporal (TKIP), que

es mucho más seguro.

· IEEE 802.11i/WPA2:: IEEE 802.11i es un estándar de la industria para proteger

las WLAN.

MÓDEMS

El módem se utiliza para conectar un hogar o una oficina pequeña a Internet.

CONCENTRADORES, PUENTES Y SWITCHES

Concentradores

Reciben los datos en un puerto y luego los envían a todos los demás puertos. Un

concentrador extiende el alcance de una red porque regenera la señal eléctrica.

Puentes

Los puentes se introdujeron para dividir la LAN en segmentos. Los puentes llevan un

registro de todos los dispositivos en cada segmento.

Switches

Se utiliza un switch para conectar varios dispositivos a la red.

PUNTOS DE ACCESO INALÁMBRICO Y ROUTERS

Puntos de acceso inalámbrico

Un punto de acceso (AP) proporciona conectividad inalámbrica, pero tiene menos

funciones que un router inalámbrico.

Routers

Un router inalámbrico conecta varios dispositivos inalámbricos a la red. Además, un router

inalámbrico incluye a menudo un switch de modo que múltiples dispositivos cableados

puedan conectarse a la red.

CABLES COAXIALES

El cable coaxial (o coax) transmite los datos como señales eléctricas. Este cable

proporciona un blindaje mejorado en comparación con el de par trenzado no blindado

(UTP), por lo que posee una mejor relación señal-ruido y, por lo tanto, puede transmitir

más datos.

CABLES DE PAR TRENZADO

El par trenzado es un tipo de cableado de cobre que se utiliza para comunicaciones

telefónicas y para la mayoría de las redes Ethernet.

TIPOS DE MEDIOS DE FIBRA ÓPTICA

En términos generales, los cables de fibra óptica pueden clasificarse en dos tipos:

Fibra óptica monomodo (SMF): Consta de un núcleo muy pequeño y emplea tecnología

láser costosa para enviar un único haz de luz.

Fibra óptica multimodo (MMF): Consta de un núcleo más grande y utiliza emisores LED

para enviar pulsos de luz.

DIRECCIONAMIENTO DE RED

Los dispositivos que están asociados a una red tienen dos direcciones que son similares a

las huellas digitales y a la dirección postal de una persona. Estos dos tipos de direcciones

son la dirección de Media Access Control (MAC) y la dirección IP.

DIRECCIONAMIENTO ESTÁTICO

En una red con pocos hosts, es fácil configurar manualmente cada dispositivo con la

dirección IP correcta. Un administrador de red que entienda de direccionamiento IP debe

asignar las direcciones y saber elegir una dirección válida para una red particular. La

dirección IP asignada es única para cada host dentro de la misma red o subred.

DIRECCIONAMIENTO DINÁMICO

Si hay varias PC que componen una LAN, la configuración manual de las direcciones IP

para cada host en la red puede llevar mucho tiempo, y es muy probable que se produzcan

errores. Un servidor DHCP asigna de manera automática las direcciones IP, lo cual

simplifica el proceso de asignación de direcciones. La configuración automática de

algunos parámetros de TCP/IP también disminuye la posibilidad de asignar direcciones IP

duplicadas o no válidas.