CONCEPTOS , CLASIFICACION Y ESTANDARES DE LAS REDES DE COMPUTADORASUNIVERSIDAD MARIANO GALVEZ

QUE ES UNA RED DE COMPUTADORAS? Es un conjunto de computadoras interconectadas por medio de tecnologas de red para formar una topologa de red. Una red debe ser: Confiable. Estar disponible cuando se le requiera, poseer velocidad de respuesta adecuada. Confidencial. Proteger los datos sobre los usuarios de ladrones de informacin. Integra. En su manejo de informacin.

CompetenciasUsar aplicaciones distribuidasDisear e implementar protocolos de aplicaciones distribuidasAdministrar redes y aplicaciones distribuidasDisear redes de computadoresIdentificar vulnerabilidadesConfigurar redes de computadores Seleccionar componentes de redes Instalar redes de computadores Desarrollar tecnologas y paradigmas

Objetivos de las redes Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus objetivo es hacer que todos los programas, datos y equipo estn disponibles para cualquiera de la red que as lo solicite, sin importar la localizacin fsica del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 km de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente. Un segundo objetivo consiste en proporcionar una alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro. Por ejemplo todos los archivos podran duplicarse en dos o tres mquinas, de tal manera que si una de ellas no se encuentra disponible, podra utilizarse una de las otras copias. Adems, la presencia de mltiples CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.

Otro objetivo es el ahorro econmico. Las computadoras pequeas tienen una mejor relacin costo / rendimiento, comparada con la ofrecida por las mquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces mas rpidas que el mas rpido de los microprocesadores, pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosas computadoras personales, uno por usuario, con los datos guardados una o mas mquinas que funcionan como servidor de archivo compartido. Este objetivo conduce al concepto de redes con varias computadoras en el mismo edificio.

COMPONESTES DE UNA REDEstructura: componentes e interconexinLan, hosts, ruteadores, subredTopologa: mejores caminosGrafos: nodos, arcosArquitectura: modularidadCapas (niveles), protocolos

RAZONES PARA INSTALAR REDES DE COMPUTADORASDisponibilidad del software de redes.- El disponer de un software multiusuario de calidad que se ajuste a las necesidades de la empresa. Por ejemplo: Se puede disear un sistema de puntos de venta ligado a una red local concreta. El software de redes puede bajar los costos si se necesitan muchas copias del software.Trabajo en comn.- Conectar un conjunto de computadoras personales formando una red que permita que un grupo o equipo de personas involucrados en proyectos similares puedan comunicarse fcilmente y compartir programas o archivos de un mismo proyecto.Actualizacin del software.- Si el software se almacena de forma centralizada en un servidor es mucho ms fcil actualizarlo. En lugar de tener que actualizarlo individualmente en cada uno de los PC de los usuarios, pues el administrador tendr que actualizar la nica copia almacenada en el servidor.

Copia de seguridad de los datos.- Las copias de seguridad son ms simples, ya que los datos estn centralizados.Ventajas en el control de los datos.- Como los datos se encuentran centralizados en el servidor, resulta mucho ms fcil controlarlos y recuperarlos. Los usuarios pueden transferir sus archivos va red antes que usar los disquetes.Uso compartido de las impresoras de calidad.- Algunos perifricos de calidad de alto costo pueden ser compartidos por los integrantes de la red. Entre estos: impresoras lser de alta calidad, etc.

Correo electrnico y difusin de mensajes.- El correo electrnico permite que los usuarios se comuniquen ms fcilmente entre s. A cada usuario se le puede asignar un buzn de correo en el servidor. Los otros usuarios dejan sus mensajes en el buzn y el usuario los lee cuando los ve en la red. Se pueden convenir reuniones y establecer calendarios.Ampliacin del uso con terminales tontos.- Una vez montada la red local, pasa a ser ms barato el automatizar el trabajo de ms empleados por medio del uso de terminales tontos a la red.Seguridad.- La seguridad de los datos puede conseguirse por medio de los servidores que posean mtodos de control, tanto software como hardware. Los terminales tontos impiden que los usuarios puedan extraer copias de datos para llevrselos fuera del edificio.

Tipos de comunicacinLa comunicacin, independientemente de su tipo, se debe adaptar a la red disponible.Tipo de comunicacinTipo de canalUno a unoDifusinDifusinPunto a puntoPunto a punto:Los mensajes pasan de un nodo a otro siguiendo una rutaDifusin:Si un nodo transmite un mensaje muchos pueden recibirlo.Si dos o ms nodos transmiten simultneamente, los mensajes colisionan y se hacen ilegibles.

Evolucin del modelo de redesa) Modelo primitivob) Nuevas entidades pares intermediasc) Capas o nivelesd) Integracin al Sistema Operativo

Estructura de redLa internet tiene enlaces puantoapunto y multipunto (difusin)Frontera de la Subred de comunicacinruteadoresHostsLANLANLANLANLANLAN

InternetRed dorsal (backbone)Granja de servidoresEnrutadorNAPISP regionalPOPSistema telefnicoClienteLAN corporativaNAP: punto de acceso a redISP: proveedores de acceso a internetPOP: punto de presencia

Clasificacin de redes Por alcance:Red de rea personal (PAN) o (WPAN)Red de rea local (LAN) Red de rea de campus (CAN) Red de rea metropolitana (MAN) Red de rea amplia (WAN

WPAN Wireless Personal Area Networks, Red Inalmbrica de rea Personal o Red de rea personal o Personal area network es una red de computadoras para la comunicacin entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, telfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, as como fuera de ella.

Red de rea local Una red de rea local, red local o LAN (del ingls Local Area Network) es la interconexin de varias computadoras y perifricos. Su extensin esta limitada fsicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros o con repetidores podramos llegar a la distancia de un campo de 1 kilmetro. Su aplicacin ms extendida es la interconexin de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fbricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o ms mquinas se comuniquen.

Red de rea de campus Una red de rea de campus (CAN) es una red de computadoras que conecta redes de rea local a travs de un rea geogrfica limitada, como un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado como una red de rea metropolitana que se aplica especficamente a un ambiente universitario. Por lo tanto, una red de rea de campus es ms grande que una red de rea local pero ms pequea que una red de rea amplia.

Red de rea metropolitana Una red de rea metropolitana (Metropolitan Area Network o MAN, en ingls) es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un rea geogrfica extensa, proporciona capacidad de integracin de mltiples servicios mediante la transmisin de datos, voz y vdeo, sobre medios de transmisin tales como fibra ptica y par trenzado (MAN BUCLE), la tecnologa de pares de cobre se posiciona como una excelente alternativa para la creacin de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioelctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbps, 20Mbps, 45Mbps, 75Mbps, sobre pares de cobre y 100Mbps, 1Gbps y 10Gbps mediante Fibra ptica.

WAN Una Red de rea Amplia (Wide Area Network o WAN, del ingls), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos 1000 km, dando el servicio a un pas o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sera Internet o cualquier red en la cual no estn en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusin posible). Muchas WAN son construidas por y para una organizacin o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet para proveer de conexin a sus clientes.

Por mtodo de la conexin: Medios guiados: cable coaxial, cable de par trenzado, fibra ptica y otros tipos de cables. Medios no guiados: radio, infrarrojos, microondas, lser y otras redes inalmbricas.

Por relacin funcional Cliente-servidor: Esta arquitectura consiste bsicamente en un cliente que realiza peticiones a otro programa -el servidor- que le da respuesta. Aunque esta idea se puede aplicar a programas que se ejecutan sobre una sola computadora es ms ventajosa en un sistema operativo multiusuario distribuido a travs de una red de computadoras. Igual-a-Igual (p2p): Una red peer-to-peer (P2P) o red de pares, es una red de computadoras en la que todos o algunos aspectos de esta funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan como iguales entre si. Es decir, actan simultneamente como clientes y servidores respecto a los dems nodos de la red.

Por Topologa de redRed de bus Red de estrella Red de anillo (o doble anillo) Red en malla (o totalmente conexa) Red en rbol Red Mixta (cualquier combinacin de las anteriores)

Por la direccionalidad de los datos (tipos de transmisin) Simplex (unidireccionales), un Equipo Terminal de Datos transmite y otro recibe. Half-Duplex (bidireccionales), slo un equipo transmite a la vez. Tambin se llama Semi-Duplex (p. ej. una comunicacin por equipos de radio, si los equipos no son full dplex, uno no podra transmitir (hablar) si la otra persona est tambin transmitiendo (hablando) porque su equipo estara recibiendo (escuchando) en ese momento). Full-Duplex (bidireccionales) , ambos pueden transmitir y recibir a la vez una misma informacin. (p. ej. videoconferencia).

Estndares de redes IEEE 802.3, estndar para Ethernet IEEE 802.5, estndar para Token Ring IEEE 802.11, estndar para Wi-Fi IEEE 802.15, estndar para Bluetooth

Ethernet Ethernet es un estndar de redes de computadoras de rea local con acceso al medio por contienda CSMA/CD. El nombre viene del concepto fsico de ether. Ethernet define las caractersticas de cableado y sealizacin de nivel fsico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.

Token Ring Token Ring es una arquitectura de red desarrollada por IBM en los aos 1970 con topologa lgica en anillo y tcnica de acceso de paso de testigo. Token Ring se recoge en el estndar IEEE 802.5. En desuso por la popularizacin de Ethernet; Actualmente no es empleada en diseos de redes.

Wi-Fi Wi-Fi es un sistema de envo de datos sobre redes computacionales que utiliza ondas de radio en lugar de cables, adems es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la WECA: Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organizacin comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estndares 802.11.

Bluetooth Bluetooth, (en ingls: diente azul) es una especificacin industrial para Redes Inalmbricas de rea Personal (WPANs) que posibilita la transmisin de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia segura y globalmente libre (2,4 GHz.). Los principales objetivos que se pretenden conseguir con esta norma son:Facilitar las comunicaciones entre equipos mviles y fijos. Eliminar cables y conectores entre stos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeas redes inalmbricas y facilitar la sincronizacin de datos entre equipos personales.

Ingeniera de protocolos

Representacin formal Autmatas Grfos Diagramas de tiempo Redes de petriTcnicas de descripcin formal

Pruebas de protocoloValidacin: Comprobacin de que un protocolo cumple una serie de propiedades:ausencia de interbloqueos.ausencia de lazos improductivos.capacidad de recuperacin y sincronizacin.

Verificacin: Demostracin de que un protocolo, junto con el servicio dado por el nivel inferior, dan al nivel superior el servicio especificado:Exploracin del rbol de estados (para autmatas).Equivalencias algebraicas (para descripciones observables).Verificacin lgica (para descripciones axiomticas).