Redes

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Republica bolivariana de Venezeula Ministerio del poder popular para la Educacion Instituto unirversitario de tecnologia “Juan Pablo Perez Alfonzo” Pto Cabello – Edo Carabobo Profesor(a):Yermin Perez Alunmno: Jose Parra Seccion: 1551

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Conceptos Básicos de redes

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  • Republica bolivariana de Venezeula

    Ministerio del poder popular para la Educacion

    Instituto unirversitario de tecnologia Juan Pablo Perez Alfonzo

    Pto Cabello Edo Carabobo

    Profesor(a):Yermin Perez Alunmno: Jose Parra Seccion: 1551

  • RED DE COMPUTADORAS

    Una red de computadoras, tambin llamada red de ordenadores, red decomunicaciones dedatos o red informtica, es un conjunto de equipos informticosysoftwareconectados entres por medio dedispositivos fsicosque envan y recibenimpulsoselctricos, ondaselectromagnticaso cualquier otro medio para el transporte dedatos, conla finalidad decompartir informacin, recursos y ofrecer servicios.

    Como en todo proceso de comunicacinse requiere de un emisor, un mensaje, unmediom y unreceptor. La finalidad principal para la creacin de una red de computadorasescompartir los recursos y la informacin en la distancia, asegurar la confiabilidady ladisponibilidad de la informacin, aumentar lavelocidad de transmisin de los datos yreducir el costo general de estas acciones.

    TIPO DE REDES.

    Existen varios tipos de redes, los cuales se clasifican de acuerdo a su tamao ydistribucin lgica.

    Clasificacin segun su tamao:1. Las redes PAN (red de administracin personal) son redes pequeas, las cuales

    estn conformadas por no ms de 8 equipos, por ejemplo:caf Internet.2. CAN: Campus Area Network, Red de Area Campus. Una CAN es una coleccin de

    LANs dispersadas geogrficamente dentro de un campus (universitario, oficinas degobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una readelimitada en kilometros. Una CAN utiliza comnmente tecnologas tales comoFDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a travs de medios de comunicacintales como fibra ptica y espectro disperso

    3. Las redes LAN (Local Area Network, redes de rea local) son las redes que todosconocemos, es decir, aquellas que se utilizan en nuestra empresa. Son redespequeas, entendiendo como pequeas las redes de una oficina, de un edificio.Debido a sus limitadas dimensiones, son redes muy rpidas en las cuales cadaestacin se puede comunicar con el resto. Estn restringidas en tamao, lo cualsignifica que el tiempo de transmisin, en el peor de los casos, se conoce. Adems,simplifica la administracin de la red.Suelen emplear tecnologa de difusin mediante un cable sencillo (coaxial o UTP)al que estn conectadas todas las mquinas. Operan a velocidades entre 10 y 100Mbps.

    4. Las redes WAN (Wide Area Network, redes de rea extensa) son redes punto apunto que interconectan pases y continentes. Al tener que recorrer una grandistancia sus velocidades son menores que en las LAN aunque son capaces detransportar una mayor cantidad de datos. El alcance es una gran rea geogrfica,como por ejemplo: una ciudad o un continente. Est formada por una vastacantidad de computadoras interconectadas (llamadas hosts), por medio desubredes de comunicacin o subredes pequeas, con el fin de ejecutaraplicaciones, programas, etc.

    5. Las redes MAN (Metropolitan Area Network, redes de rea metropolitana) ,comprenden una ubicacin geogrfica determinada "ciudad, municipio", y sudistancia de cobertura es mayor de 4 Kmts. Son redes con dos busesunidireccionales, cada uno de ellos es independiente del otro en cuanto a latransferencia de datos. Es bsicamente una gran versin de LAN y usa unatecnologa similar. Puede cubrir un grupo de oficinas de una misma corporacin ociudad, esta puede ser pblica o privada. El mecanismo para la resolucin de

  • conflictos en la transmisin de datos que usan las MANs, es DQDB.6. Redes Punto a Punto. En una red punto a punto cada computadora puede actuar

    como cliente y como servidor. Las redes punto a punto hacen que el compartirdatos y perifricos sea fcil para un pequeo grupo de gente. En una ambientepunto a punto, la seguridad es difcil, porque la administracin no est centralizada.

    7. Redes Basadas en servidor. Las redes basadas en servidor son mejores paracompartir gran cantidad de recursos y datos. Un administrador supervisa laoperacin de la red, y vela que la seguridad sea mantenida. Este tipo de red puedetener uno o mas servidores, dependiendo del volumen de trfico, nmero deperifricos etc. Por ejemplo, puede haber un servidor de impresin, un servidor decomunicaciones, y un servidor de base de datos, todos en una misma red.

    Clasificacin segn su distribucin lgica:

    1. Servidor. Mquina que ofrece informacin o servicios al resto de los puestos de lared. La clase de informacin o servicios que ofrezca determina el tipo de servidorque es: servidor de impresin, de archivos, de pginas web, de correo, de usuarios,de IRC (charlas en Internet), de base de datos...

    2. Cliente. Mquina que accede a la informacin de los servidores o utiliza susservicios. Ejemplos: Cada vez que estamos viendo una pgina web (almacenadaen un servidor remoto) nos estamos comportando como clientes. Tambin seremosclientes si utilizamos el servicio de impresin de un ordenador remoto en la red (elservidor que tiene la impresora conectada).

    ELEMENTOS QUE CONFORMAN UNA RED.

    Los equipos informticos descritos necesitan de una determinada tecnologa queforme la red en cuestin. Segn las necesidades se deben seleccionar los elementosadecuados para poder completar el sistema. Por ejemplo, si queremos unir los equipos deuna oficina entre ellos debemos conectarlos por medio de un conmutador o unconcentrador, si adems hay un varios porttiles con tarjetas de red Wi-Fi debemosconectar un punto de acceso inalmbrico para que recoja sus seales y pueda enviarleslas que les correspondan, a su vez el punto de acceso estar conectado al conmutadorpor un cable. Si todos ellos deben disponer de acceso a Internet, se interconectaran pormedio de un router, que podra ser ADSL, Ethernet sobre fibra ptica, etc

    Los elementos de la electrnica de red ms habituales son: Conmutador de red(switch). Enrutador(router). Puente de red(bridge) Puente de red y enrutador(brouter). Punto de acceso inalmbrico(Wireless Access Point, WAP).

    CLASIFICACIN DE REDES.

    Una red puede recibir distintos calificativos de clasificacin en base a distintastaxonomas: alcance, tipo de conexin, tecnologa, etc.

    Por alcance: Red de rea personal (Personal Area Network, PAN) es una red de computadorasusada para la comunicacin entre los dispositivos de la computadora cerca de unapersona.

  • Red inalmbrica de rea personal (Wireless Personal Area Network, WPAN), esuna red de computadoras inalmbrica para la comunicacin entre distintos dispositivos(tanto computadoras, puntos de acceso a internet, telfonos celulares, PDA, dispositivosde audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son deunos pocos metros y para uso personal, as como fuera de ella. El medio de transportepuede ser cualquiera de los habituales en las redes inalmbricas pero las que recibenesta denominacin son habituales en Bluetooth.

    Red de rea local (Local Area Network, LAN), es una red que se limita a un reaespecial relativamente pequea tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avin.Las redes de rea local a veces se llaman una sola red de localizacin. No utilizan medioso redes de interconexin pblicos.

    Red de rea local inalmbrica (Wireless Local Area Network, WLAN), es unsistema de comunicacin de datos inalmbrico flexible, muy utilizado como alternativa alas redes de rea local cableadas o como extensin de estas.

    Red de rea de campus (Campus Area Network, CAN), es una red decomputadoras de alta velocidad que conecta redes de rea local a travs de un reageogrfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc.Tampoco utiliza medios pblicos para la interconexin.

    Red de rea metropolitana (Metropolitan Area Network, MAN) es una red de altavelocidad (banda ancha) que da cobertura en un rea geogrfica ms extensa que uncampus, pero aun as limitado. Por ejemplo, un red que interconecte los edificios pblicosde un municipio dentro de la localidad por medio de fibra ptica.

    Red de rea amplia (Wide Area Network, WAN), son redes informticas que seextienden sobre un rea geogrfica extensa utilizando medios como: satlites, cablesinterocenicos, Internet, fibras pticas pblicas, etc.

    Red de rea de almacenamiento (Storage Area Network, SAN), es una redconcebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y libreras de soporte,permitiendo el trnsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

    Red de rea local virtual (Virtual LAN, VLAN), es un grupo de computadoras conun conjunto comn de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican comosi estuvieran adjuntos a una divisin lgica de redes de computadoras en la cual todos losnodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en lacapa de enlace de datos, a pesar de su diversa localizacin fsica. Este tipo surgi comorespuesta a la necesidad de poder estructurar las conexiones de equipos de un edificiopor medio de software,11 permitiendo dividir un conmutador en varios virtuales.

    Por tipo de conexin: Cable de par trenzado: es una forma de conexin en la que dos conductores

    elctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar lapotencia y disminuir la diafona de los cables adyacentes. Dependiendo de la red sepueden utilizar, uno, dos, cuatro o ms pares trenzados.

    Cable coaxial: se utiliza para transportar seales electromagnticas de altafrecuencia que posee dos conductores concntricos, uno central, llamado vivo y unoexterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de lascorrientes; los cuales estn separados por un material dielctrico que, en realidad,transporta la seal de informacin.

    Fibra ptica: es un medio de transmisin empleado habitualmente en redes dedatos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plsticos, por el quese envan pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

    Red por radio es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unin delas diversas estaciones de la red.

    Red por infrarrojos (Infrared Data Association, IrDA), permiten la comunicacinentre dos nodos, usando una serie de ledes infrarrojos para ello. Se trata de

  • emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivonecesita al otro para realizar la comunicacin por ello es escasa su utilizacin a granescala. No disponen de gran alcance y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.

    Red por microondas, es un tipo de red inalmbrica que utiliza microondas comomedio de transmisin. Los protocolos ms frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo); el rango de 5,4 a5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a; el IEEE 802.11n que permite velocidades dehasta 600 Mbps; etc.

    Por relacin funcional: Cliente-servidor es la arquitectura que consiste bsicamente en un cliente que

    realiza peticiones a otro programa (el servidor) que le da respuesta. Peer to peer, o red entre iguales, es aquella red de computadoras en la que todos

    o algunos aspectos funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos quese comportan como iguales entre s.

    Por tecnologa: Red punto a punto (point to point, PtP) es aquella en la que existe multitud deconexiones entre parejas individuales de mquinas. Este tipo de red requiere, en algunoscasos, mquinas intermedias que establezcan rutas para que puedan transmitirsepaquetes de datos. El medio electrnico habitual para la interconexin es el conmutador, oswitch.

    Red de Difusin (broadcast) se caracteriza por transmitir datos por un slo canalde comunicacin que comparten todas las mquinas de la red. En este caso, el paqueteenviado es recibido por todas las mquinas de la red pero nicamente la destinatariapuede procesarlo. Los equipos unidos por un concentrador (hub), forman redes de estetipo.

    Red multipunto, dispone de una lnea o medio de comunicacin cuyo uso estcompartido por todas las terminales en la red. La informacin fluye de forma bidireccional.Los terminales pueden estar separados geogrficamente. Por topologa fsica:

    Red en bus (bus o conductor comn) o Red lineal (line): se caracteriza por tenerun nico canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual seconectan los diferentes dispositivos.

    Red en anillo' ring) o Red circular: cada estacin est conectada a la siguiente yla ltima est conectada a la primera. Adems, puede compararse con la Red en cadenamargarita (dDaisy chain).

    Red en estrella (star): las estaciones estn conectadas directamente a un puntocentral y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a travs de ste.

    Red en malla (mesh): cada nodo est conectado a todos los otros. Red en rbol (tree) o Red jerrquica: los nodos estn colocados en forma de

    rbol. Desde una visin topolgica, la conexin en rbol es parecida a una serie de redesen estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.

    Red hbrida o Red mixta: se da cualquier combinacin de las anteriores. Porejemplo, circular de estrella, bus de estrella, etc.

    Por la direccionalidad de los datos Simplex o unidireccional: un equipo terminal de datos transmite y otro recibe. Half duplex o semidplex: el mtodo o protocolo de envo de informacin es

    bidireccional pero no simultneo bidireccional, slo un equipo transmite a la vez. Full duplex o dplex: los dos equipos involucrados en la comunicacin lo pueden

    hacer de forma simultnea, transmitir y recibir. Por grado de autentificacin Red privada: es una red que solo puede ser usada por algunas personas y que

    est configurada con clave de acceso personal.

  • Red de acceso pblico: una red pblica se define como una red que puede usarcualquier persona y no como las redes que estn configuradas con clave de accesopersonal. Es una red de computadoras interconectados, capaz de compartir informacin yque permite comunicar a usuarios sin importar su ubicacin geogrfica.

    Por grado de difusin : Una intranet es una red privada de computadoras que utiliza tecnologa de

    Internet para compartir dentro de una organizacin parte de sus sistemas de informacin ysistemas operacionales.

    La Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicacininterconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redesfsicas heterogneas que la componen funcionen como una red lgica nica, de alcancemundial.

    Por servicio o funcin Red comercial proporciona soporte e informacin para una empresa u

    organizacin con nimo de lucro. Red educativa proporciona soporte e informacin para una organizacin

    educativa dentro del mbito del aprendizaje. Red para el proceso de datos proporciona una interfaz para intercomunicar

    equipos que vayan a realizar una funcin de cmputo conjunta

    COMPORTAMIENTO DE LAS REDES.

    Con algunas particularidades, pero similar a cualquier otro tipo de acto social orelacin humana, los servicios de Internet constituyen una va de comunicacin personalentre usuarios. Tanto el correo electrnico como las conversaciones por IRC, o incluso laspginas Web, transmiten las idea, conceptos y expresiones de un usuario a otro. A esto sesuma adems el carcter de sistema de comunicacin de mbito global de Internet, quefavorece el encuentro de una gran diversidad de nacionalidades y culturas.

    Esto ha favorecido la aparicin de una serie de normas bsicas, con el objeto dehacer ms agradable la estancia de los usuarios de este medio. A este conjunto denormas, no obligadas, pero de educacin bsica, se le ha denominada, netiquette, laeducacin en la red.

    TOPOLOGA.

    Bus: esta topologa permite que todas las estaciones reciban la informacin que setransmite, una estacin trasmite y todas las restantes escuchan. Ventajas: Latopologa Bus requiere de menor cantidad de cables para una mayor topologa; otrade las ventajas de esta topologa es que una falla en una estacin en particular noincapacitara el resto de la red. Desventajas: al existir un solo canal decomunicacin entre las estaciones de la red, si falla el canal o una estacin, lasrestantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantes resuelven este problemaponiendo un bus paralelo alternativo, para casos de fallos o usando algoritmos paraaislar las componentes defectuosas.

    Redes en Estrella Es otra de las tres principales topologas. La red se une en unnico punto, normalmente con control centralizado, como un concentrador decableado.

    Redes Bus en Estrella Esta topologa se utiliza con el fin de facilitar laadministracin de la red. En este caso la red es un bus que se cablea fsicamentecomo una estrella por medio de concentradores.

    Redes en Estrella Jerrquica Esta estructura de cableado se utiliza en la mayorparte de las redes locales actuales, por medio de concentradores dispuestos en

  • cascada para formar una red jerrquica. Redes en Anillo Es una de las tres principales topologas. Las estaciones estn

    unidas una con otra formando un crculo por medio de un cable comn. Lasseales circulan en un solo sentido alrededor del crculo, regenerndose en cadanodo. Ventajas: los cuellos de botellas son muy pocos frecuentes Desventajas: alexistir un solo canal de comunicacin entre las estaciones de la red, si falla el canalo una estacin, las restantes quedan incomunicadas. Algunos fabricantesresuelven este problema poniendo un canal alternativo para casos de fallos, si unode los canales es viable la red est activa, o usando algoritmos para aislar lascomponentes defectuosas. Es muy compleja su administracin, ya que hay quedefinir una estacin para que controle el token.

    PROTOCOLOS.

    Existen diversos protocolos, estndares y modelos que determinan elfuncionamiento general de las redes. Destacan el modelo OSI y el TCP/IP. Cada modeloestructura el funcionamiento de una red de manera distinta. El modelo OSI cuenta consiete capas muy definidas y con funciones diferenciadas y el TCP/IP con cuatro capasdiferenciadas pero que combinan las funciones existentes en las siete capas del modeloOSI. Los protocolos estn repartidos por las diferentes capas pero no estn definidoscomo parte del modelo en s sino como entidades diferentes de normativasinternacionales, de modo que el modelo OSI no puede ser considerado una arquitecturade red.

    Modelo OS El modelo OSI (Open Systems Interconnection) fue creado por la ISO yse encarga de la conexin entre sistemas abiertos, esto es, sistemas abiertos a lacomunicacin con otros sistemas. Los principios en los que bas su creacin eran: unamayor definicin de las funciones de cada capa, evitar agrupar funciones diferentes en lamisma capa y una mayor simplificacin en el funcionamiento del modelo en general.

    Modelo TCP/I Este modelo es el implantado actualmente a nivel mundial: fueutilizado primeramente en ARPANET y es utilizado actualmente a nivel global en Internet yredes locales. Su nombre deriva de la unin de los nombres de los dos principalesprotocolos que lo conforman: TCP en la capa de transporte e IP en la capa de red.

    MEDIOS DE TRANSMISIN.

    Los medios de transmisin, son las vas por las cuales se comunican los datos.Dependiendo de la forma de conducir la seal a travs del medio o soporte fsico, sepueden clasificar en dos grandes grupos:

    medios de transmisin guiados o almbricos. medios de transmisin no guiados o inalmbricos.

    En ambos casos las tecnologas actuales de transmisin usan ondaselectromagnticas. En el caso de los medios guiados estas ondas se conducen a travsde cables o alambres. En los medios inalmbricos, se utiliza el aire como medio detransmisin, a travs de radiofrecuencias, microondas y luz (infrarrojos, lser); porejemplo: puerto IrDA (Infrared Data Association), Bluetooth o Wi-Fi.

    Segn el sentido de la transmisin, existen tres tipos diferentes de medios detransmisin:

    smplex. half-dplex. full-dplex.