Definicion de Red

• Hay muchos tipos de redes. El término “red de computadores” es de uso frecuente alternativamente con cualquier red donde ocurren las comunicaciones de datos. Una red puede ser voz, datos o aún personas o grupos de personas que se comunican sin la ayuda de dispositivos electrónicos

Una red típica de computadores

Redes de computadores usando cable de voz

• Las líneas telefónicas son de uso frecuente para los datos que se transmiten entre las computadoras, particularmente para los usuarios del Internet de la pequeña empresa y del hogar. Aunque esto es un método lento de conexión, es bastante barato y para muchos usuarios caseros, la única opción disponible

• Los nuevos servicios de los datos del Telco (nombre corto para la compañía de teléfono) están trayendo ancho de banda más altas a costos razonables para los usuarios de la pequeña empresa y del hogar usando los mismos cables de cobre que llevan las llamadas de voz

Metas de la red

• Simple (Simple)• Administrable (Manageable)• Adaptable y escalable

(Adaptable and scalable)• Confiable (Reliable)• Transparente (Transparent)

La red debe ser Elegante:

Beneficios de las redes

• Compartiendo los dispositivos de salida - impresoras, otros dispositivos de salida y las máquinas de fax pueden ser compartidos

• Compartiendo los dispositivos de entrada - los dispositivos entrada se utilizan típicamente y son a menudo costosos, así que tiene sentido configurarlos para múltiples usuarios de la red

• Compartiendo los dispositivos de almacenamiento - los archivos se pueden almacenar en los dispositivos de almacenamiento para ser accedidos por las computadoras de la red

Más Beneficios de las redes

• Compartiendo conexiones del Internet - con el software apropiado, una LAN puede conectarse con Internet por medio de una línea telefónica y una sola cuenta de ISP

• Seguridad - es mucho más fácil asegurar datos y recursos cuando se centraliza la administración y se aplican políticas

• Compartiendo datos y aplicaciones - compartiendo archivos de datos da lugar al uso eficiente de la espacio de disco y a una colaboración más fácil en proyectos multiusuarios

Roles del cableado de una red

• En el pasado, las redes de datos y de voz estaban separadas. Actualmente, los sistemas de cableado se integran creando sistemas de cableado estructurado organizados y estándares

• Tales sistemas colocan los datos y la voz en lo cables al mismo tiempo usando ambos el cableado

Medios de una red

• El medio más común utilizado en una red es el cable de cobre, que utiliza la corriente eléctrica para enviar señales

• El cable Fibra óptica utiliza pulsos de luz para transmitir señales a lo largo de finos filamentos de vidrio

• Los medios inalámbricos incluyen las ondas de radio, infrarrojo u ondas de la microonda

Usos y ubicación de Servidores

• Una característica de cualquier instalación de cableado estructurado es la capacidad de proporcionar servicios a cualquier ubicación de la red

• Las redes punto a punto no tienen ningún servidor central. Cada miembro de la red comparte archivos con los otros miembros

• Los servidores contienen la información y las aplicaciones que se pueden alcanzar por muchos usuarios

Tipos de redes de computadores

• Una red de área local (LAN) es una red de computadores que conecta a un grupo de usuarios y de dispositivos dentro de un edificio

• Múltiples LAN pueden estar interconectadas para formar la red de área de edificios (BAN) o la red de área metropolitana (MAN)

• Las LAN, BAN y MAN puede ser interconectadas a través de grandes regiones geográficas y extensas para formar la red de área amplia (WAN)

Redes de voz globales y regionales

• El sistema de teléfono es una red global permitiendo que los usuarios de cualquier lugar del mundo llamen a otros usuarios. La red de teléfono global se compone de redes de teléfono más pequeñas de cada país

Red local de la voz

• Una red local de voz es básicamente una red de teléfono privada de una organización. Éstas se llaman private branch exchanges (PBX) y se encuentran en muchas organizaciones grandes

• PBX permite que los usuarios tengan acceso a otros usuarios en la red solamente marcando su anexo en lugar del número de teléfono completo. Los usuarios del PBX comparten algunos líneas exteriores para hacer llamadas telefónicas externas al PBX

Redes de área local

• Una red de computadores que conecta usuarios y dispositivos dentro de un edificio o de un campus y se maneja en sitios, se llama una red de área local (LAN). Las LANs se encuentra en negocios, escuelas, gobiernos y hogares

Redes de área metropolitana

• Cuando dos o más LAN se unen dentro de una ciudad o de un área geográfica limitada, se llama red de área metropolitana (MAN)

Redes de área amplia

• Una red del área amplia (WAN) tiene pocos límites geográficos. Las WAN pueden cubrir una ciudad, el país o aún el mundo entero

• La Internet es un ejemplo de WAN

Topologías de red

• Las redes de computadores tienen topologías físicas y lógicas

• Las topologías físicas son la disposición de los cables de una red, dispositivos y las estaciones de trabajo

• Las topologías lógicas indican la trayectoria de los datos entre los dispositivos y las estaciones de trabajo

• Cada red tiene una topología lógica y física

Topologías Físicas

• Las topologías físicas describen la disposición física real de la red

Topología de Bus

• Una topología física de bus utiliza un solo cable que funciona a partir de un extremo de la red al otro

• Los usuarios se conectan con el cable central por segmentos de cable

Topologías de Anillo y anillo dual

• En una topología física de anillo, todos los dispositivos son conectados por un cable en forma de círculo

• La topología de anillo dual proporciona confiabilidad adicional puesto que tiene dos rutas para que fluya el tráfico

Anillo Anillo Dual

La topología Estrella y estrella extendida

• Una topología de la estrella conecta todos los cables con un punto central

• Una topología de estrella extendida es creada uniendo varias topologías a un punto central de la estrella

Ring

Estrella Estrella Extendida

La topología jerárquica

• La topología jerárquica impone orden en la red agrupando los host basados en la ubicación física en la red

Jerárquica

Topología de malla

• Una topología de malla proporciona la redundancia para una red, conectando cada host con todos los otros host

Malla

El módelo referencial OSI

• El módelo de referencia OSI se utiliza universalmente como método para enseñar y entender el funcionamiento de la red

• Seguir el módelo OSI para diseñar, construír, actualizar o resolver problemas permitirá alcanzar mayor compatibilidad e interoperabilidad entre varios tipos de tecnologías de red

El módelo referencial OSI

Razones para usar el módelo OSI

• Divide los aspectos de la operación de la red en elementos menos complejos

• Permite a ingenieros especializados diseñar y desarrollar funciones específicas

• Evita que los cambios de un área afecten a otras áreas, de modo que cada área pueda desarrollarse más rápidamente

• Permite que los diseñadores de la red elijan los dispositivos de red y las funciones para cada capa

• Ayuda con las pruebas y la ubicación de fallas

El módelo OSI revisión de la Capa 1

Capa Física (Capa 1)

• Esta capa proporciona los medios eléctricos, mecánicos, de procedimientos y la funcionalidad para activar y mantener cualquier acoplamiento físico existente entre los host

• Si el acoplamiento entre los hosts de las redes está separado o experimenta problemas, los datos pueden no ser transmitidos

• Los medios de una red tal como cable par trenzado, coaxial y fibra óptica son elementos de la capa 1

El módelo OSI revisión de la Capa 2

Capa enlace de datos (Capa 2)

• Esta capa se ocupa de la velocidad de la transmisión, del control de flujo, de la identificación de errores

• Esta capa reconoce los identificadores especiales que son únicos a cada computadora, llamadas direcciones de Control de Acceso al Media (MAC)

El módelo OSI revisión de la Capa 3

Capa de red (capa 3)

• La capa de red agrega direcciones lógicas o de red, tales como direcciones del Internet Protocol (IP) a la información que pasa por ella

• Con la agregación de esta información, los segmentos ahora se llaman paquetes

• Esta capa es responsable de determinar la mejor manera de transmitir datos a una red

• Los Routers realizan está operación y son llamados dispositivos de capa 3

El módelo OSI revisión de la Capa 4

Capa de Transporte (Capa 4)

• Esta capa toma los datos y lo divide en segmentos para facilitar la transmisión

• Esta capa es también responsable de la entrega confiable de datos entre los dos host

El módelo OSI revisión de la Capa 5

Capa de Sesión (Capa 5)

• La capa de sesión establece, mantiene, y administra las conversaciones llamadas sesiones, entre computadoras

• La capa de sesión está implicada en mantener las líneas abiertas para la sesión y desconectarlas al finalizar la sesión

El módelo OSI revisión de la Capa 6

Capa de Presentación (Capa 6)

• Esta capa proporciona servicios de formato a la capa de aplicación asegurando que los datos que llegan de otra computadora se pueden utilizar por una aplicación

• Por ejemplo, traduce caracteres del EBCDIC de los computadores centrales a los caracteres de ASCII para las PC de modo que puedan leer los datos

• Esta capa es también responsable de cifrar o de comprimir datos

El módelo OSI revisión de la Capa 7

Capa de Aplicación (Capa 7)

• La función principal de la capa de aplicación es proporcionar servicios de red al usuario final. Estos servicios de red incluyen el acceso, uso y la impresión de archivos

Problemas de capa 1

• Cuando hay problemas con una red, la localización del problema debe comenzar con la capa 1

• Se estima que cerca de tres cuartos de todos los problemas de la red son problemas de la capa 1

• Muchos de estos pueden ser evitados al instalar el cable

Funciones de la Capa de enlace de datos

• Los dispositivos de LAN de la capa de enlace de datos (capa 2) ayudan a filtrar el trafico mirando las direcciones MAC de los frames

• Estas direcciones MAC son direcciones físicas grabadas en las tarjetas de interfaz de la red (NICs) de los PCs

• Los dispositivos de la capa de enlace de datos se refieren a estas direcciones al realizar sus funciones

Puentes

• Un puente guarda una tabla con todas las direcciones del MAC en la red

• Esta tabla permite al puente reconocer qué direcciones MAC están en cada lado del puente

• Un puente funciona manteniendo el tráfico destinado para cada lado del puente

Switches

• Un switch puede dividir la red en muchas sub-redes o pequeñas redes dependiendo del número de puertos del switch

• Un switch ayuda a guardar comunicaciones de la red para alcanzar redes más allá de donde están destinados

• Un switch permite conexiones múltiples dentro de él. Cuando dos hosts se están comunicando, utilizan solamente un par de puertos

Funciones de la capa de Red

• La capa de red (capa 3) se ocupa de esquemas de dirección y de determinar la mejor ruta. La dirección de la capa de red es la dirección del Internet Protocol (IP) de una computadora

• Cada computadora en una red tiene una dirección IP para identificar su ubicación en la red. Indica a que red o subred pertenece una computadora

Routers

• Un router es un dispositivo de red de capa 3 que conecta segmentos de la red o redes completas

• Se considera más inteligente que los dispositivos de capa 2 porque toma las decisiones basadas en la información recibida sobre la red en su totalidad

• Un router examina la dirección IP de la computadora destino para determinar que ruta es la mejor para alcanzar el destino

Funciones de la capa de Transporte

• La capa de transporte (capa 4) es responsable de dividir los datos en segmentos y de regular el flujo de la información desde el origen al destino

• Se proporciona este control de inicio a fin usando una variedad de técnicas, tales como números de serie, de reconocimientos y de ventanas deslizantes

Funciones de la capa de Sesión

• La capa de sesión (capa 5) es responsable de administrar la transmisión de la sesión

• La capa de sesión inicia, administra y finaliza las sesiones entre los host de la red

Funciones de la capa de Presentación

• La capa de presentación (capa 6) facilita la comunicación entre las aplicaciones de diversos sistemas informáticos de una manera tal que sea transparente a los usuarios. Cambia el formato de los datos

Funciones de la capa de aplicación

• La capa de aplicación (capa 7) no proporciona servicios a ninguna otra capa del módelo OSI

• Proporciona servicios a los usuarios por medio de aplicaciones de usuario final