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UNIDAD

UNO

1

CONCEPTOS GENERALES

DE REDES Y MODELO

OSI

LOGRO DE COMPETENCIA: Conocer, identificar y definir los diferentes

tipos de redes, topologías, hardware y software de red así como las

normas contenidas en el modelo OSI.

INDICADORES DE LOGRO: EVIDENCIA DE

1. Conoce y comprende los conceptos básicos de

redes.

2. Identifica y manipula en forma adecuada los

componentes de Hardware y Software presentes

en el montaje de redes.

Conocimiento

Desempeño

FDH. Formador dice y hace.

1. QUE ES UNA RED DE COMPUTADORAS

Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores o red

informática, es un conjunto de equipos (computadoras y/o dispositivos)

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conectados por medio de cables, señales, ondas o cualquier otro método

de transporte de datos, que comparten información (archivos), recursos

(CD-ROM, impresoras, etc.), servicios (acceso a internet, e-mail, chat,

juegos), etc.

Una red de comunicaciones es un conjunto de medios técnicos que

permiten la comunicación a distancia entre equipos autónomos (no

jerárquica -master/slave-). Normalmente se trata de transmitir datos,

audio y vídeo por ondas electromagnéticas a través de diversos medios

(aire, vacío, cable de cobre, fibra óptica, etc.).

1.1 REDES DE DATOS

Las redes de datos se desarrollaron como consecuencia de aplicaciones

comerciales diseñadas para microcomputadores. Por aquel entonces, los

microcomputadores no estaban conectados entre sí como sí lo estaban

las terminales de computadores mainframe, por lo cual no había una

manera eficaz de compartir datos entre varios computadores. Se tornó

evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un método

eficaz ni económico para desarrollar la actividad empresarial. La red a pie

creaba copias múltiples de los datos. Cada vez que se modificaba un

archivo, había que volver a compartirlo con el resto de sus usuarios. Si

dos usuarios modificaban el archivo, y luego intentaban compartirlo, se

perdía alguno de los dos conjuntos de modificaciones. Las empresas

necesitaban una solución que resolviera con éxito los tres problemas

siguientes:

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• Cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos

• Cómo comunicarse con eficiencia

• Cómo configurar y administrar una red

Las empresas se dieron cuenta de que la tecnología de networking podía

aumentar la productividad y ahorrar gastos. Las redes se agrandaron y

extendieron casi con la misma rapidez con la que se lanzaban nuevas

tecnologías y productos de red. A principios de la década de 1980

networking se expandió

enormemente, aun cuando en sus inicios su desarrollo fue

desorganizado.

La siguiente gráfica explica mejor la evolución de la redes a través de los

tiempos

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1.2 TIPOS DE REDES

Las redes se pueden clasificar según su cubrimiento geográfico, cantidad de equipos que la conforman y por su forma de montaje (arquitectura)

así:

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1.2.1 REDES DE ÁREA LOCAL (LAN)

Las LAN constan de los siguientes componentes: • Computadores • Tarjetas de interfaz de red

• Dispositivos periféricos

• Medios de networking

• Dispositivos de networking

Las LAN permiten a las empresas aplicar tecnología informática para compartir localmente archivos e impresoras de manera eficiente, y

posibilitar las comunicaciones internas. Un buen ejemplo de esta tecnología es el correo electrónico. Los que hacen es conectar los datos,

las comunicaciones locales y los equipos informáticos.

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1.2.2 REDES DE ÁREA METROPOLITANA (MAN)

La MAN es una red que abarca un área metropolitana, como, por ejemplo, una ciudad o una zona suburbana. Una MAN generalmente

consta de una o más LAN dentro de un área geográfica común. Por ejemplo, un banco con varias sucursales puede utilizar una MAN.

Normalmente, se utiliza un proveedor de servicios para conectar dos o más sitios LAN utilizando líneas privadas de comunicación o servicios

ópticos. También se puede crear una MAN usando tecnologías de puente inalámbrico enviando haces de luz a través de áreas públicas.

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1.2.3 REDES DE ÁREA AMPLIA (WAN)

Las WAN interconectan las LAN, que a su vez proporcionan acceso a los

computadores o a los servidores de archivos ubicados en otros lugares. Como las WAN conectan redes de usuarios dentro de un área geográfica

extensa, permiten que las empresas se comuniquen entre sí a través de grandes distancias. Las WAN permiten que los computadores, impresoras

y otros dispositivos de una LAN compartan y sean compartidas por redes en sitios distantes. Las WAN proporcionan comunicaciones instantáneas a

través de zonas geográficas extensas. El software de colaboración brinda

acceso a información en tiempo real y recursos que permiten realizar reuniones entre personas separadas por largas distancias, en lugar de

hacerlas en persona. Networking de área amplia también dio lugar a una nueva clase de trabajadores, los empleados a distancia, que no tienen

que salir de sus hogares para ir a trabajar. Las WAN están diseñadas para realizar lo siguiente:

• Operar entre áreas geográficas extensas y distantes • Posibilitar capacidades de comunicación en tiempo real entre usuarios

• Brindar recursos remotos de tiempo completo, conectados a los

servicios locales

• Brindar servicios de correo electrónico, World Wide Web, transferencia de archivos y comercio electrónico.

Algunas de las tecnologías comunes de WAN son:

• Módems

• Red digital de servicios integrados (RDSI)

• Línea de suscripción digital (DSL - Digital Subscriber Line)

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1.2.4 REDES DE ÁREA DE ALMACENAMIENTO (SAN)

Una SAN es una red dedicada, de alto rendimiento, que se utiliza para trasladar datos entre servidores y recursos de almacenamiento. Al

tratarse de una red separada y dedicada, evita todo conflicto de tráfico entre clientes y servidores.

La tecnología SAN permite conectividad de alta velocidad, de servidor a almacenamiento, almacenamiento a almacenamiento, o servidor a

servidor. Este método usa una infraestructura de red por separado,

evitando así cualquier problema asociado con la conectividad de las redes existentes.

Las SAN poseen las siguientes características:

• Rendimiento: Las SAN permiten el acceso concurrente de matrices de disco o cinta por dos o más servidores a alta velocidad, proporcionando

un mejor rendimiento del sistema. • Disponibilidad: Las SAN tienen una tolerancia incorporada a los

desastres, ya que se puede hacer una copia exacta de los datos mediante una SAN hasta una distancia de10 kilómetros (km) o 6,2 millas.

• Escalabilidad: Al igual que una LAN/WAN, puede usar una amplia gama de tecnologías. Esto permite la fácil reubicación de datos de copia de seguridad, operaciones, migración de archivos, y duplicación de datos entre sistemas.

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1.2.5 RED PRIVADA VIRTUAL (VPN)

Una VPN es una red privada que se construye dentro de una

infraestructura de red pública, como la Internet global. Con una VPN, un empleado a distancia puede acceder a la red de la sede de la empresa a

través de Internet, formando un túnel seguro entre el PC del empleado y un router VPN en la sede.

Ventajas de las VPN

La VPN es un servicio que ofrece conectividad segura y confiable en una infraestructura de red pública compartida, como la Internet. Las VPN

conservan las mismas políticas de seguridad y administración que una red privada. Son la forma más económica de establecer una conexión

punto-a-punto entre usuarios remotos y la red de un cliente de la empresa.

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A continuación se describen los tres principales tipos de VPN:

• VPN de acceso: Las VPN de acceso brindan acceso remoto a un trabajador móvil y una oficina pequeña/oficina hogareña (SOHO), a la

sede de la red interna o externa, mediante una infraestructura compartida. Las VPN de acceso usan tecnologías analógicas, de acceso

telefónico, RDSI, línea de suscripción digital (DSL), IP móvil y de cable para brindar conexiones seguras a usuarios móviles, empleados a

distancia y sucursales.

• Redes internas VPN: Las redes internas VPN conectan a las oficinas regionales y remotas a la sede de la red interna mediante una

infraestructura compartida, utilizando conexiones dedicadas.

Las redes internas VPN difieren de las redes externas VPN, ya que sólo permiten el acceso a empleados de la empresa.

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• Redes externas VPN: Las redes externas VPN conectan a socios

comerciales a la sede de la red mediante una infraestructura compartida, utilizando conexiones dedicadas. Las redes externas VPN difieren de las

redes internas VPN, ya que permiten el acceso a usuarios que no pertenecen a la empresa.

1.3 TOPOLOGÍA DE RED

La topología de red define la estructura de una red. Una parte de la

definición topológica es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios. La otra parte es la topología lógica, que define la

forma en que los hosts acceden a los medios para enviar datos. Las topologías físicas más comúnmente usadas son las siguientes:

Topología en bus.

Topología en anillo. Topología en estrella.

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Topología en árbol. Topología en maya.

1.3.1 TOPOLOGÍA EN BUS:

En esta topología, todas las estaciones de trabajo se encuentran conectadas a un medio físico de transmisión lineal o bus. Este medio permite la transmisión full dúplex, logrando que cada estación transmita y reciba información. Para lograr lo anterior en cada extremo del bus debe haber terminadores para que la señal rebote y vuelva al medio de transmisión o bus.

1.3.2 TOPOLOGÍA EN ANILLO:

La red esta integrada por una serie de repetidores conectados unos a

otros en forma circular. Los datos circulan en una sola dirección siguiendo las manecillas del reloj.

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Cuando una trama llega a un repetidor este tiene la lógica suficiente

como para reenviarla a su estación o dejarla pasar si no es el mismo. Cuando la trama llega a la estación origen, es eliminada de la red.

La ventaja de una topología en anillo es que cada equipo actúa como repetidor, generando la señal y enviándola al siguiente equipo,

conservando la potencia de la señal.

1.3.3 TOPOLOGÍA EN ESTRELLA:

Esta es la topología mas usada para el montaje de redes LAN y se trata de un nodo central del cual salen los cables para cada estación. Las estaciones se comunican unas con otras usando el nodo central, hay dos formas de funcionamiento de este nodo:

Cuando le llega una trama de cualquier estación, la retransmite a todas las demás.

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Cuando le llega una trama solo la retransmite únicamente al destino tras haberlas almacenado.

Las siguientes topologías se derivan de las anteriores.

1.3.4 TOPOLOGÍA EN ÁRBOL:

La topología en árbol es una variante de la de estrella. Como en la estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central

que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central. La mayoría de los

dispositivos se conectan a un concentrador secundario que, a su vez, se conecta al concentrador central.

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El controlador central del árbol es un concentrador activo. Un concentrador activo contiene un repetidor, es decir, un dispositivo hardware que regenera los patrones de bits recibidos antes de retransmitirlos.

1.3.5 TOPOLOGÍA EN MAYA

En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta.

Por tanto, una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2

canales físicos para enlazar n dispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida

(E/S). Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red. En primer

lugar, el uso de los enlaces dedicados garantiza que cada conexión sólo debe transportar la carga de datos propia de los dispositivos conectados,

eliminando el problema que surge cuando los enlaces son compartidos por varios dispositivos. En segundo lugar, una topología en malla es

robusta. Si un enlace falla, no inhabilita todo el sistema.

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Otra ventaja es la privacidad o la seguridad. Cuando un mensaje viaja a través de una línea dedicada, solamente lo ve el receptor adecuado. Las fronteras físicas evitan que otros usuarios puedan tener acceso a los mensajes.

1.4 HARDWARE DE RED 1.4.1 TARJETAS DE RED

Una tarjeta de interfaz de red (NIC), o adaptador LAN, provee

capacidades de comunicación en red desde y hacia un PC. En los sistemas computacionales de escritorio, es una tarjeta de circuito

impreso que reside en una ranura en la tarjeta madre y provee una interfaz de conexión a los medios de red. En los sistemas

computacionales portátiles, está comunmente integrado en los sistemas

o está disponible como una pequeña tarjeta PCMCIA, del tamaño de una tarjeta de crédito.

La NIC se comunica con la red a través de una conexión serial y con el computador a través de una conexión paralela. La NIC utiliza una Petición

de interrupción (IRQ), una dirección de E/S y espacio de memoria superior para funcionar con el sistema operativo. Un valor IRQ (petición

de interrupción) es número asignado por medio del cual donde el

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computador puede esperar que un dispositivo específico lo

interrumpa cuando dicho dispositivo envía al computador señales acerca de su operación. Por ejemplo, cuando una

impresora ha terminado de imprimir, envía una señal de interrupción al computador. La señal interrumpe

momentáneamente al computador de manera que este pueda decidir

que procesamiento realizar a continuación. Debido a que múltiples señales al computador en la misma línea de interrupción pueden no

ser entendidas por el computador, se debe especificar un valor único para cada dispositivo y su

camino al computador. Antes de la existencia de los dispositivos Plug-and-Play (PnP), los usuarios a menudo tenían que

configurar manualmente los valores de la IRQ, o estar al tanto de ellas, cuando se añadía un nuevo dispositivo al computador.

Al seleccionar una NIC, hay que tener en cuenta los siguientes

factores: • Protocolos: Ethernet, Token Ring o

FDDI • Tipos de medios: Cable de par trenzado, cable coaxial, inalámbrico o fibra óptica

• Tipo de bus de sistema: PCI o ISA.

1.4.2 CONCENTRADORES DE RED

Repetidores: El término repetidor proviene de los inicios de las comunicaciones de larga distancia. El término describe una situación en la que una persona en una colina repite la señal que acababa de recibir de otra persona ubicada en una

colina anterior. El proceso se repetía hasta que el mensaje llegaba a destino. El telégrafo, el teléfono, las

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microondas, y las comunicaciones por fibra óptica usan repetidores para fortalecer la señal enviada a través de largas distancias.

El propósito de un repetidor es regenerar y retemporizar las señales de red a nivel de los bits para permitir que los bits viajen a mayor distancia

a través de los medios. La regla manda que entre cualquiera dos nodos de una red, puede existir un máximo de cinco segmentos, conectados por

cuatro repetidores o concentradores, y solamente tres de los cinco segmentos pueden tener usuarios conectados a los mismos.

Hub (concentradores): Los hubs en realidad son repetidores multipuerto. En muchos casos, la diferencia entre los dos

dispositivosradica en el número de puertos que cada uno posee. Mientras

que un repetidor convencional tiene sólo dos puertos, un hub por lo general tiene de cuatro a veinticuatro puertos. Los hubs por lo general se

utilizan en las redes Ethernet 10BASE-T o 100BASE-T, aunque hay otras arquitecturas de red que también los utilizan.

El uso de un hub hace que cambie la topología de la red desde un bus

lineal, donde cada dispositivo se conecta de forma directa al cable, a una en estrella. En un hub, los datos que llegan a un puerto del hub se

transmiten de forma eléctrica a todos los otros puertos conectados al mismo segmento de red, salvo a aquel puerto desde donde enviaron los

datos. Los hubs vienen en tres tipos básicos:

• Pasivo: Un hub pasivo sirve sólo como punto de conexión física. No

manipula o visualiza el tráfico que lo cruza. No amplifica o limpia la señal.

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Un hub pasivo se utiliza sólo para compartir los medios físicos. En sí, un hub pasivo no requiere energía eléctrica.

• Activo: Se debe conectar un hub activo a un tomacorriente porque

necesita alimentación para amplificar la señal entrante antes de pasarla a los otros puertos.

• Inteligente: A los hubs inteligentes a veces se los denomina "smart hubs". Estos dispositivos básicamente funcionan como hubs activos, pero

también incluyen un chip microprocesador y capacidades diagnósticas. Los hubs inteligentes son más costosos que los hubs activos, pero

resultan muy útiles en el diagnóstico de fallas.

Los dispositivos conectados al hub reciben todo el tráfico que se transporta a través del hub. Cuántos más dispositivos están conectados

al hub, mayores son las probabilidades de que haya colisiones. Las colisiones ocurren cuando dos o más estaciones de trabajo envían al

mismo tiempo datos a través del cable de la red. Cuando esto ocurre,

todos los datos se corrompen. Cada dispositivo conectado al mismo segmento de red se considera un miembro de un dominio de colisión.

Algunas veces los hubs se llaman concentradores, porque los hubs sirven

como punto de conexión central para una LAN de Ethernet.

Switch: Un switch se describe a veces como un puente multipuerto. Mientras que un puente típico puede tener sólo dos puertos que enlacen

dos segmentos de red, el switch puede tener varios puertos, según la cantidad de segmentos de red que sea necesario conectar. Al igual que

los puentes, los switches aprenden determinada información sobre los paquetes de datos que se reciben de los distintos computadores de la

red. Los switches utilizan esa información para crear tablas de envío para determinar el destino de los datos que se están mandando de un

computador a otro de la red.

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Aunque hay algunas similitudes entre los dos, un switch es un dispositivo más sofisticado que un puente. Un puente determina si se debe enviar

una trama al otro segmento de red, basándose en la dirección MAC destino. Un switch tiene muchos puertos con muchos segmentos de red

conectados a ellos. El switch elige el puerto al cual el dispositivo o estación de trabajo destino está conectado. Los switches Ethernet están

llegando a ser soluciones para conectividad de uso difundido porque, al igual que los puentes, los switches mejoran el rendimiento de la red al

mejorar la velocidad y el ancho de banda.

Puentes : A veces, es necesario dividir una LAN grande en segmentos más pequeños que sean más fáciles de manejar. Esto disminuye la

cantidad de tráfico en una sola LAN y puede extender el área geográfica más allá de lo que una sola LAN puede admitir. Los dispositivos que se

usan para conectar segmentos de redes son los puentes, switches, routers y gateways. Los switches y los puentes operan en la capa de

enlace de datos del modelo de referencia OSI. La función del puente es tomar decisiones inteligentes con respecto a pasar señales o no al

segmento siguiente de la red.

Cuando un puente recibe una trama a través de la red, se busca la

dirección MAC destino en la tabla de puenteo para determinar si hay que filtrar, inundar, o copiar la trama en otro segmento. El proceso de

decisión tiene lugar de la siguiente forma:

• Si el dispositivo destino se encuentra en el mismo segmento que la trama, el puente impide que la trama vaya a otros segmentos. Este

proceso se conoce como filtrado.

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• Si el dispositivo destino está en un segmento distinto, el puente envía

la trama hasta el segmento apropiado.

• Si el puente desconoce la dirección destino, el puente envía la trama a

todos los segmentos excepto aquel en el cual se recibió. Este proceso se conoce como inundación.

• Si se ubica de forma estratégica, un puente puede mejorar el rendimiento de la red de manera notoria.

Gateway : El gateway o «puerta de enlace» es normalmente un equipo informático configurado para dotar a las máquinas de una red local (LAN) conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente

realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP (NAT: Network Address Translation). Esta capacidad de traducción de

direcciones permite aplicar una técnica llamada IP Masquerading (enmascaramiento de IP), usada muy a menudo para dar acceso a

Internet a los equipos de una red de área local compartiendo una única

conexión a Internet, y por tanto, una única dirección IP externa.

La dirección IP De un gateway (o puerta de enlace) a menudo se parece a 192.168.1.1 ó 192.168.0.1 y utiliza algunos rangos predefinidos, 127.x.x.x, 10.x.x.x, 172.x.x.x, 192.x.x.x, que engloban o se reservan a

las redes locales (véase red local). Además se debe notar que

necesariamente un equipo que cumpla el rol de puerta de enlace en una

red, debe tener 2 tarjetas de red.

La configuración en los Routers domésticos, consiste en escribir la dirección IP de la puerta de enlace en un Navegador Web, el cual

solicitará usuario y contraseña del Administrador, y en caso de ser correctos abrirá una página web donde se muestra la información del

modem, WAN y LAN, permitiendo su edición.

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La puerta de enlace, o más conocida por su nombre en inglés como "Default Gateway", es la ruta por defecto que se le asigna a un equipo y

tiene como función enviar cualquier paquete del que no conozca por que interfaz enviarlo y no esté definido en las rutas del equipo, enviando el

paquete por la ruta por defecto.

En entornos domésticos se usan los routers ADSL como gateways para

conectar la red local doméstica con la red que es Internet, si bien esta puerta de enlace no conecta 2 redes con protocolos diferentes, sí que

hace posible conectar 2 redes independientes haciendo uso del ya mencionado NAT.

Módems: La conectividad a Internet requiere una tarjeta adaptadora, que puede ser un módem o NIC.

Un módem, o modulador-demodulador, es un dispositivo que ofrece al computador conectividad a una línea telefónica. El módem convierte

(modula) los datos de una señal digital en una señal analógica compatible con una línea telefónica estándar. El módem en el extremo

receptor demodula la señal, convirtiéndola nuevamente en una señal digital. Los módems pueden ser internos o bien, pueden conectarse

externamente al computador una interfaz de puerto serie ó USB.

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1.5 SERVIDORES DE RED.

En una disposición cliente/servidor, los servicios de red se ubican en un

computador dedicado denominado servidor. El servidor responde a las

peticiones de los clientes. El servidor es un computador central que se encuentra disponible de forma continua para responder a las peticiones

de los clientes, ya sea de un archivo, impresión, aplicación u otros servicios. La mayoría de los sistemas operativos adoptan la forma de

relación cliente/servidor. En general, los computadores de escritorio funcionan como clientes y uno o más computadores con potencia de

procesamiento adicional, memoria y software especializado funcionan como servidores.

1.5.1 TIPOS DE SERVIDORES

a. Servidores de disco:

Un servidor de disco es un dispositivo de redes de computadoras destinado a compartir discos físicos, conectados al dispositivo, con una

red. Generalmente, estos dispositivos poseen una gran cantidad de espacio físico en disco disponible, que son exportados como varios discos

lógicos. b. Servidor de archivos:

Tipo de servidor en una red de ordenadores cuya función es permitir el acceso a archivos almacenados en él o directamente accesibles por este. Cualquier ordenador conectado a una red con un software apropiado, puede funcionar como servidor de archivos.

c. Servidor de archivos centralizados:

Centralizados: En aquellas redes en la que se dispone de un solo servidor

(sever) que facilita al resto de los terminales los archivos que solicitan. d. Servidor de archivos distribuidos:

Distribuidos: Cuando por motivo de la dimensión de la red (ungran edificio) con diferentes secciones (contabilidad, gestión, facturación,

etc..) en los cuales en cada una de las secciones disponen de un servidor(server) que suministra archivos a los terminales

de esa sección y que están conectados a toda la red.

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e. Servidor de archivos dedicados: Dedicados: Cuando el terminal solo pone a disposición de los demás terminales el acceso a archivos (no disponen de pantalla, teclado, ratón,

etc..). Las ventajas que le da un servidor dedicado son las siguientes:

-Seguridad y privacidad de datos almacenados.

-Configuración total y personalizada de las aplicaciones instaladas en el sistema.

-Posibilidad de instalación de nuevo software.

-Uso exclusivo de los recursos del servidor. f. Servidor de archivos no dedicados:

No dedicados: Igual función que los dedicados, pero poseen teclado, pantalla ratón, etc. y funciona como cualquier terminal de la red.

g. Servidor de impresión:.

Un Servidor de Impresión (Print Server) es un servidor, que conecta una impresora a una red, para que cualquier PC pueda acceder a ella e imprimir trabajos, sin depender de otro PC para poder utilizarla, como es el caso de las impresoras compartidas. Por ejemplo en cyber.

h. Servidor de comunicación.

Mediante los servidores de comunicación, se pone al servicio de todos los terminales el modem que el servidor de comunicaciones tiene y por lo tanto cada terminal podría acceder a dicho modem, aunque solo podría acceder un terminal al mismo tiempo.

1.6 MEDIOS DE TRANSMISIÓN

El cable de cobre se utiliza en casi todas las LAN. Hay varios tipos de cable de cobre disponibles en el mercado, y cada uno presenta ventajas y desventajas. La correcta selección del cableado es fundamental para que la red funcione de manera eficiente.

La fibra óptica es el medio utilizado con mayor frecuencia en las transmisiones de punto a punto de mayor distancia y alto ancho de

banda que requieren los backbones de LAN y las WAN. En los medios

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ópticos, se utiliza la luz para transmitir datos a través de una delgada

fibra de vidrio o de plástico. Las señales eléctricas hacen que el transmisor de fibra óptica genere señales luminosas que son enviadas

por la fibra. El host receptor recibe las señales luminosas y las convierte en señales eléctricas en el extremo opuesto de la fibra. Sin embargo, no

hay electricidad en el cable de fibra óptica en sí. De hecho, el vidrio

utilizado en el cable de fibra óptica es un muy buen aislante eléctrico. La conectividad física permitió un aumento en la productividad permitiendo que se compartan impresoras, servidores y software. Los

sistemas tradicionales de red requieren que las estaciones de trabajo permanezcan estacionarias permitiendo movimientos sólo dentro del

alcance de los medios y del área de la oficina. 1.6.1 ESPECIFICACIONES DE CABLES.

Los cables tienen distintas especificaciones y generan distintas expectativas acerca de su rendimiento.

• ¿Qué velocidad de transmisión de datos se puede lograr con un tipo particular de cable? La velocidad de transmisión de bits por el cable es de

suma importancia. El tipo de conductor utilizado afecta la velocidad de la transmisión.

• ¿Qué tipo de transmisión se planea? ¿Serán las transmisiones digitales o tendrán base analógica? La transmisión digital o de banda base y la

transmisión con base analógica o de banda ancha son las dos opciones. • ¿Qué distancia puede recorrer una señal a través de un tipo de cable en particular antes de que la atenuación de dicha señal se convierta en un

problema? En otras palabras, ¿sedegrada tanto la señal que el

dispositivo receptor no puede recibir e interpretar la señal correctamente en el momento en que la señal llega a dicho dispositivo? La distancia

recorrida por la señal a través del cable afecta directamente la atenuación de la señal. La degradación de la señal está directamente

relacionada con la distancia que recorre la señal y el tipo de cable que se utiliza.

Algunos ejemplos de las especificaciones de Ethernet que están relacionadas con el tipo de cable son:

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10BASE-T se refiere a la velocidad de transmisión a 10 Mbps. El tipo de transmisión es de banda base o digitalmente interpretada. T significa par

trenzado. 10BASE5 se refiere a la velocidad de transmisión a 10 Mbps. El tipo de

transmisión es de banda base o digitalmente interpretada. El 5 representa la capacidad que tiene el cable para permitir que la señal

recorra aproximadamente 500 metros antes de que la atenuación interfiera con la capacidad del receptor de interpretar correctamente la

señal recibida. 10BASE5 a menudo se denomina "Thicknet". Thicknet es, en realidad, un tipo de red, mientras que 10BASE5 es el cableado que se

utiliza en dicha red. 10BASE2 se refiere a la velocidad de transmisión a 10 Mbps. El tipo de transmisión es de banda base o digitalmente interpretada. El 2, en

10BASE2, se refiere a la longitud máxima aproximada del segmento de

200 metros antes que la atenuación perjudique la habilidad del receptor

para interpretar apropiadamente la señal que se recibe. La longitud

máxima del segmento es en realidad 185 metros. 10BASE2 a menudo se denomina “Thinnet”. Thinnet es, en realidad, un tipo de red, mientras

que 10BASE2 es el cableado que se utiliza en dicha red.

a. Cable coaxial.

El cable coaxial consiste de un conductor de cobre rodeado de una capa

de aislante flexible. El conductor central también puede ser hecho de un cable de aluminio cubierto de estaño que permite que el cable sea

fabricado de forma económica. Sobre este material aislante existe una malla de cobre tejida u hoja metálica que actua como el segundo hilo del

circuito y como un blindaje para el conductor interno. Esta segunda capa, o blindaje, también reduce la cantidad de interferencia electromagnética

externa. Cubriendo la pantalla está la chaqueta del cable. El cable coaxial es más económico que el cable de fibra óptica y la tecnología es sumamente conocida. Se ha usado durante muchos años

para todo tipo de comunicaciones de datos, incluida la televisión por

cable.

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b. Cable STP.

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El cable de par trenzado blindado (STP) combina las técnicas de blindaje, cancelación y trenzado de cables. Cada par de hilos está envuelto en un

papel metálico. Los dos pares de hilos están envueltos juntos en una

trenza o papel metálico. Generalmente es un cable de 150 ohmios. Según se especifica para el uso en instalaciones de redes Token Ring, el

STP reduce el ruido eléctrico dentro del cable como, por ejemplo, el acoplamiento de par a par y la diafonía. El STP también reduce el ruido

electrónico desde el exterior del cable, como, por ejemplo, la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia

(RFI). El cable de par trenzado blindado comparte muchas de las ventajas y desventajas del cable de par trenzado no blindado (UTP). El

cable STP brinda mayor protección ante toda clase de interferencias externas, pero es más caro y de instalación más difícil que el UTP.

c. Cable UTP El cable de par trenzado no blindado (UTP) es un medio de cuatro pares

de hilos que se utiliza en diversos tipos de redes. Cada uno de los 8 hilos

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de cobre individuales del cable UTP está revestido de un material aislante. Además, cada par de hilos está trenzado. Este tipo de cable cuenta sólo con el efecto de cancelación que producen los pares trenzados de hilos para limitar la degradación de la señal que causan la EMI y la RFI. Para reducir aún más la diafonía entre los pares en el cable UTP, la cantidad de trenzados en los pares de hilos varía. Al igual que el cable STP, el cable UTP debe seguir especificaciones precisas con respecto a cuánto trenzado se permite por unidad de longitud del cable.

El cable de par trenzado no blindado presenta muchas ventajas. Es de

fácil instalación y es más económico que los demás tipos de medios para

networking. De hecho, el UTP cuesta menos por metro que cualquier otro tipo de cableado para LAN. Sin embargo, la ventaja real es su tamaño.

Debido a que su diámetro externo es tan pequeño, el cable UTP no llena los conductos para el cableado tan rápidamente como sucede con otros

tipos de cables. Esto puede ser un factor sumamente importante a tener en cuenta, en especial si se está instalando una red en un edificio

antiguo. Además, si se está instalando el cable UTP con un conector RJ- 45, las fuentes potenciales de ruido de la red se reducen enormemente y prácticamente se garantiza una conexión sólida y de buena calidad. El

cableado de par trenzado presenta ciertas desventajas. El cable UTP es

más susceptible al ruido eléctrico y a la interferencia que otros tipos de

medios para networking y la distancia que puede abarcar la señal sin el

uso de repetidores es menor para UTP que para los cables coaxiales y de

fibra óptica.

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d. Fibra óptica. La luz que se utiliza en las redes de fibra óptica es un tipo de energía electromagnética. Cuando una carga eléctrica se mueve hacia adelante y hacia atrás, o se acelera, se produce un tipo de energía denominada energía electromagnética. Esta energía, en forma de ondas, puede viajar a través del vacío, el aire y algunos materiales como el vidrio. Una propiedad importante de toda onda de energía es la longitud de onda.

Cada cable de fibra óptica que se usa en redes está compuesto de dos

fibras de vidrio envueltas en revestimientos separados. Una fibra transporta los datos transmitidos desde un dispositivo A Un dispositivo B.

La otra transporta los datos desde el dispositivo B hacia el dispositivo A. Las fibras son similares a dos calles de un solo sentido que corren en

sentido opuesto. Esto proporciona una comunicación full-duplex. El par trenzado de cobre utiliza un par de hilos para transmitir y un par de hilos

para recibir. Los circuitos de fibra óptica usan una hebra de fibra para transmitir y una para recibir.. En general, estos dos cables de fibra se

encuentran en un solo revestimiento exterior hasta que llegan al punto en el que se colocan los conectores. Hasta que se colocan los conectores,

no es necesario blindar ya que la luz no se escapa del interior de una fibra. Esto significa que no hay problemas de diafonía con la fibra óptica.

Es común ver varios pares de fibras envueltos en un mismo cable. Esto permite que un solo cable se extienda entre armarios de datos, pisos o

edificios. Un solo cable puede contener de 2 a 48 o más fibras separadas.

En el caso del cobre, sería necesario tender un cable UTP para cada circuito. La fibra puede transportar muchos más bits por segundo y

llevarlos a distancias mayores que el cobre.

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Cuadro comparativo

1.6.2 NORMAS PARA CABLEADO ESTRUCTURADO

El estándar de Ethernet especifica que cada pin de un conector RJ-45

debe tener una función particular. Una NIC (tarjeta de interfaz de red) transmite señales en los pins 1 y 2, y recibe señales en los pins 3 y 6.

Los hilos de los cables UTP deben estar conectados a los correspondientes pins en cada extremo del cable. El mapa de cableado

asegura que no existan circuitos abiertos o cortocircuitos en el cable. Un circuito abierto ocurre cuando un hilo no está correctamente unido al

conector. Un cortocircuito ocurre cuando dos hilos están conectados entre sí.

El mapa del cableado verifica además que la totalidad de los ocho cables

estén conectados a los pins correspondientes en ambos extremos del

cable.

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Son varias las fallas de cableado que el mapa de cableado puede detectar. La falla de par invertido ocurre cuando un par de hilos está

correctamente instalado en un conector, pero invertido en el otro conector. Si el hilo blanco/naranja se termina en el pin 1 y el hilo naranja

se termina en el pin 2 en uno de los extremos de un cable, pero de forma

invertida en el otro extremo, entonces el cable tiene una falla de par invertido. Este ejemplo se ilustra en el gráfico.

Una falla de cableado de par dividido ocurre cuando un hilo de un par se cruza con un hilo de un par diferente. Esta mezcla entorpece el proceso

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de cancelación cruzada y hace el cable más susceptible a la diafonía y la interferencia. Observe con atención los números de pin en el gráfico para detectar la falla de cableado. Un par dividido da lugar a dos pares transmisores o receptores, cada uno con dos hilos no trenzados entre sí. Las fallas de cableado de pares transpuestos se producen cuando un par de hilos se conecta a pins completamente diferentes en ambos extremos. Compare esto con un par invertido, en donde el mismo par de pins se usa en ambos extremos.

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1.7 MODELO OSI En sus inicios, el desarrollo de redes sucedió con desorden en muchos

sentidos. A principios de la década de 1980 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes. A medida que las

empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnología de networking, las redes se agregaban o expandían a casi la misma

velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red. Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional de Normalización (ISO) investigó modelos de networking

como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de

reglas aplicables de forma general a todas las redes. En base a esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los

fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes. El modelo de referencia OSI es un marco que se puede utilizar para

comprender cómo viaja la información a través de una red. El modelo de referencia OSI explica de qué manera los paquetes de datos viajan a

través de varias capas a otro dispositivo de una red, aun cuando el remitente y el destinatario poseen diferentes tipos de medios de red.En

el modelo de referencia OSI, hay siete capas numeradas, cada una de las cuales ilustra una función de red específica. - La división de la red en

siete capas permite obtener las siguientes ventajas:

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FDEH. FORMADOR DICE Y ESTUDIANTE HACE.

TALLER DE APLICACIÓN 1

Conteste las siguientes preguntas.

1. Que es una red de datos?

2. Cuál es la función de un switch en una red.

3. Que es un servidor de red

4. Características de la topología en estrella.

5. Escriba la norma t568a usada para ponchar cable utp cat5.

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6. Defina que es el modelo OSI.

7. Es necesario tener conocimientos sobre el modelo OSI para

montaje de redes?. Porque?.

8. Escriba las capas del modelo OSI con sus características.

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9. Para el montaje de una red LAN (2 equipos), cuál de las anteriores

capas utilizaría.

10. Nombre dos elementos que pertenecen a la capa física.

Valoración de evidencias:

TALLER DE APLICACIÓN 2

1. Que es una red de datos?

2. Nombre los cambios más significativos para cada una de las fechas

siguientes.

1890

1948

1957

1962

1972

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1973

1981

1982

1991 2001

3. Cuáles son los componentes de una red?

4. Las redes se dividen en y

5. Que es una red para trabajo en grupo?

6. Escriba características de una red LAN.

7. Para la próxima clase consulte sobre redes

a. PAN b. CAN

c. MAN

d. VPN 8. Visite una empresa o un negocio en donde este implementada una

red y observe. Conteste las siguientes preguntas.

a). Que topología de red están usando?

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b). Están usando un concentrador de red, cual?

c). Cuantos computadores se encuentran en red y cual es su

configuración?

d). Que recursos se encuentran compartidos.

e). Qué propuesta tiene usted para mejorar el rendimiento de esta

red?

Valoración de Evidencias:

50