Conceptos Fundamentales de las

Redes

Conceptos Fundamentales de Redes

1. Historia de las Redes Informáticas: Evolución y Necesidad de Transmisión.

2. Clasificación de las Redes (LAN, MAN, WAN, SAN)

3. Redes de Datos. Redes Internas y Externas.4. Redes Privadas Virtuales (VPN)5. Topologías de Red. Física: Bus, Estrella, Estrella

extendida, anillo.

Contenido

Historia de las Redes Informáticas (1/8)Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (2/8)Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (3/8)

Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (4/8)

Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (5/8)

Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (6/8)

Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (7/8)

Evolución y Necesidad de Transmisión.

Historia de las Redes Informáticas (8/8)

Evolución y Necesidad de Transmisión.

Redes de Datos (1/5) Una red es un sistema de objetos o

personas conectados de manera intrincada. Las redes están en todas partes, incluso en nuestros propios cuerpos. El sistema nervioso y el sistema cardiovascular son redes. El diagrama de racimo de la figura muestra algunos tipos de redes; se puede pensar en algunos más. Observe la forma en que están agrupados:

comunicaciones transporte social biológico  servicios públicos

Concepto de Redes

Redes de Datos (2/5)

Una red de computadoras (también llamada red informática) es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados por enlaces, a través de medios físicos (medios guiados) ó inalámbricos (medios no guiados) y que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (e-mail, chat, juegos), etc.

Concepto

Redes de Datos (3/5)

Una Intranet es una red de computadoras dentro de una red de área local (LAN) privada empresarial o educativa que proporciona herramientas de Internet. Tiene como función principal proveer lógica de negocios para aplicaciones de captura, reportes y consultas con el fin de facilitar la producción de dichos grupos de trabajo. Las redes internas corporativas son unas potentes herramientas que permiten divulgar información de la compañía a los empleados con efectividad, consiguiendo que estos estén permanentemente informados con las últimas novedades y datos de la organización. El objetivo es una oficina sin papeles.

Intranet

Redes de Datos (4/5)

Una extranet (extended intranet) es una red privada que utiliza protocolos de Internet, protocolos de comunicación y probablemente infraestructura pública de comunicación para compartir de forma segura parte de la información ú operación propia de una organización con suplidores, compradores, socios, clientes o cualquier otro negocio ú organización. Se puede decir en otras palabras que una extranet es parte de la Intranet de una organización que se extiende a usuarios fuera de ella. Usualmente utilizando el Internet.

Extranet

Redes Privadas Virtuales (5/5)

El concepto de Red Privada Virtual (RPV) aparece frecuentemente asociado a los de conectivida.

La VPN es una tecnología de red que permite una extensión de la red local sobre una red pública o no controlada, como por ejemplo Internet.

El ejemplo más común es la posibilidad de conectar dos o más sucursales de una empresa utilizando como vínculo Internet, permitir a los miembros del equipo de soporte técnico la conexión desde su casa al centro de cómputo, o que un usuario pueda acceder a su equipo doméstico desde un sitio remoto, como por ejemplo un hotel. Todo esto utilizando la infraestructura de Internet.

Para hacerlo posible de manera segura es necesario proveer los medios para garantizar la autenticación, integridad y confidencialidad de toda la comunicación.

(VPN)

Clasificación de las Redes (1/7)

Para facilitar su estudio, la mayoría de las redes de datos se han clasificado en redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN), redes de área amplia (WAN) y redes de área de almacenamiento (SAN),

(LAN, MAN, WAN, SAN)

Clasificación de las Redes (2/7)

Una red local es la interconexión de varios ordenadores y periféricos.

Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de unos pocos kilómetros.

Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.

El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información

LAN

Clasificación de las Redes (3/7)

Es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbit/s hasta 155 Mbit/s.

El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio, cubriendo áreas mayores que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana.

Una red de área metropolitana puede ser pública o privada. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos.

Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en esta área geográfica.

MAN

Clasificación de las Redes (4/7)

Las WAN cubren un área geográfica más extensa y conectan ciudades y países.

Una red de área amplia, WAN, acrónimo de la expresión en idioma inglés 'Wide Area Network', es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible).

WAN

Clasificación de las Redes (5/7)

Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de respaldo, está basada en tecnología fibre channel y más recientemente en iSCSI. Su función es la de conectar de manera rápida, segura y confiable los distintos elementos que la conforman.

Un SAN es una red dedicada que está a parte de LANs y de WANs. Se utiliza generalmente para conectar todos los recursos del almacenaje conectados con los varios servidores. Consiste en una colección de hardware del SAN y de software del SAN; el hardware tiene altas tarifas de la interconexión entre los varios dispositivos de almacenaje y el software maneja, supervisa y configura el SAN.

SAN

Clasificación de las Redes (6/7)

Clasificación según área de cobertura Multicomputadores: 1 m LAN (local area network): 10 m a 1 km MAN (metropolitan area network): 10 km WAN (wide area network): 100 km a 1.000 km Internet: 10.000 km SAN (Storage area network): 0.1 m a 10 m

(LAN, MAN, WAN, SAN)

Clasificación de las Redes (7/7)Algunos ejemplos útiles de LAN y WAN aparecen en la siguiente figura:

Topologías de Red. (1/11)

La topología define la estructura de una red.

La definición de topología está compuesta por dos partes, la topología física, que es la disposición real de los cables (los medios) y la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (2/11)

Hosts: Los dispositivos que se conectan de

forma directa a un segmento de red se denominan hosts.

Estos hosts incluyen computadores, tanto clientes y servidores, impresoras, escáners y varios otros dispositivos de usuario.

Estos dispositivos suministran a los usuarios conexión a la red, por medio de la cual los usuarios comparten, crean y obtienen información.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (3/11)

Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de:

Bus. Anillo. Estrella. Estrella extendida. Jerárquica. Malla.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (4/11)Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.

Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (5/11)

Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de:

Bus. La topología de bus utiliza un único segmento backbone (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa.

Anillo. La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (6/11)

3. Estrella. La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Por lo general, este punto es un hub o un switch, que se describirán más adelante.

4. Estrella extendida. La topología en estrella extendida se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología enlaza estrellas individuales enlazando los hubs/switches. Esto permite extender la longitud y el tamaño de la red.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (7/11)

5. Jerárquica. La topología jerárquica se desarrolla de forma similar a la topología en estrella extendida pero, en lugar de enlazar los hubs/switches, el sistema se enlaza con un computador que controla el tráfico de la topología.

6. Malla. La topología en malla se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que, como puede observar en el gráfico, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Esto también se refleja en el diseño de la internet, que tiene múltiples rutas hacia cualquier ubicación.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (8/11)

La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio.

Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son:

Broadcast. Transmisión de tokens. 

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (9/11)

1. La topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, el orden es el primero que entra, el primero que se sirve. (FIFO) Esta es la forma en que funciona Ethernet.

2. El segundo tipo es transmisión de tokens. La transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token electrónico de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token, eso significa que el host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host y el proceso se vuelve a repetir.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (10/11)

En el siguiente gráfico se pueden observar varias topologías. Este diagrama muestra una LAN de complejidad moderada que es típica de una escuela o de una pequeña empresa. Tiene muchos símbolos, y describe varios conceptos de networking que lleva cierto tiempo aprender.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (11/11)

CLASIFICACION DE LAS REDES

Red de Área Local  LAN(Local Area Network)

Es la interconexión de varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.

Red de Área Metropolitana MAN(Metropolitan Area Network)

Es una red de alta velocidad que da cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado.

Este tipo de redes es una versión más grande que la LAN y que normalmente se basa en una tecnología similar a esta, La principal razón para distinguir una MAN con una categoría especial es que se ha adoptado un estándar para que funcione, que equivale a la norma IEEE. Las redes Man también se aplican en las organizaciones, en grupos de oficinas corporativas cercanas a una ciudad, estas no contiene elementos de conmutación, los cuales desvían los paquetes por una de varias líneas de salida potenciales. Estas redes pueden ser públicas o privadas. Las redes de área metropolitana, comprenden una ubicación geográfica determinada "ciudad, municipio", y su distancia de cobertura es mayor de 4 km . Son redes con dos buses unidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a la transferencia de datos.

Red de Área de Almacenamiento  SAN (storage área network)

Es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte.

El tipo de tráfico en una SAN es muy similar al de los discos duros como ATA, SATA y SCSI. Una SAN es una red de almacenamiento dedicada que proporciona acceso de nivel de bloque a LUNs. Un LUN, o número de unidad lógica, es un disco virtual proporcionado por la SAN. El administrador del sistema tiene el mismo acceso y los derechos a la LUN como si fuera un disco directamente conectado a la misma.

Red de Área Amplia WAN(Wide Area Network)

Son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa. Contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios (hosts). Estos están conectados por la red que lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de host acceden a la subred de la red de área amplia por un encaminador. Suelen ser por tanto redes punto a punto.

La subred tiene varios elementos: Líneas de comunicación: mueven  Elementos de conmutación: Máquinas especializadas que conectan dos o más líneas de transmisión. Se suelen

llamar encaminadores o routers

Una WAN contiene numerosos cables conectados a un par de encaminadores. Si dos encaminadores que no comparten cable desean comunicarse, han de hacerlo a través de encaminadores intermedios. El paquete se recibe completo en cada uno de los intermedios y se almacena allí hasta que la línea de salida requerida esté libre.Se pueden establecer WAN en sistemas de satélite o de radio en tierra en los que cada encaminador tiene una antena con la cual poder enviar y recibir la información. Por su naturaleza, las redes de satélite serán de difusión