Redes
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1
Dr. Miguel Angel León Chávez
FCC-BUAP
● Introducción ● Análisis de los elementos tecnológicos de redes disponibles
en el mercado ● Propuesta de soluciones de redes para necesidades
específicas ● Evaluación de la funcionalidad de los dispositivos que
constituyen una red
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Indice
● El propósito del EGEL-ICOMPU es identificar si los egresados de la licenciatura en Ingeniería Computacional cuentan con los conocimientos y habilidades necesarios para iniciarse eficazmente en el ejercicio de la profesión. La información que ofrece permite al sustentante: – Conocer el resultado de su formación en relación con un estándar
de alcance nacional mediante la aplicación de un examen confiable y válido, probado con egresados de instituciones de educación superior (IES) de todo el país.
– Conocer el resultado de la evaluación en cada área del examen, por lo que puede ubicar aquéllas donde tiene un buen desempeño, así como aquéllas en las que presenta debilidades.
– Beneficiarse curricularmente al contar con un elemento adicional para integrarse al mercado laboral.
Introducción
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● A los empleadores y a la sociedad les permite: – Conocer con mayor precisión el perfil de los candidatos a contratar
y de los que se inician en su ejercicio profesional, mediante elementos validos, confiables y objetivos de juicio, para contar con personal de calidad profesional, acorde con las necesidades nacionales.
Introducción
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Introducción
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● Análisis de los elementos tecnológicos de redes disponibles en el mercado – Identificar los requerimientos de la red de cómputo – Identificar las arquitecturas de las redes de cómputo, protocolos de
comunicación, hardware y software para las necesidades específicas
– Determinar la factibilidad para cumplir los requerimientos de la red de cómputo
– Elaborar la propuesta de solución de la red de cómputo
Análisis
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Identificar los requerimientos
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Requerimientos • Funcionales • Temporales • Rendimiento • Seguridad de funcionamiento
• fiabilidad • seguridad • disponibilidad • mantenibilidad
• Seguridad de la información
Aplicación/Usuario
IP
TCP
Aplicación
Física
Enlace de datos
Aplicación
Aplicación Presentación
Sesión Transporte
Red Enlace de datos
Física
● Compartir recursos ● Compartir información ● Comunicación
● Tipos de aplicación – Negocios – Comercio – Industrial – Servicios – Hogar – Personal – …
Requerimientos funcionales
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Requerimiento de Rendimiento
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Efficiency of Ethernet at 10 Mbps with 512-‐bit slot :mes.
● Autenticación ● Confidencialidad ● Integridad ● Control de acceso ● No rechazo
Requerimiento de Seguridad
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Requerimientos
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Classification – Transmission technology
broadcast and multicast point-to-point
– Distance among processors Data flow machines 0.1 m Multicomputers 1 m Personal Area Networks (PAN) 10 m Local Area Networks (LAN) 1 km Metropolitan Area Networks (MAN) 10 km Wide Area Networks (WAN) 1000 km Internet 10 000 km
– Wired or Wireless • WPAN, WLAN, WWAN
Identificar las arquitecturas
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OSI Model
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TCP/IP model
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Internet architecture
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IEEE 802 model
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Identificar los protocolos
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WorldFIP TTP
Profibus-PA IEC 61158
Sercos BacNET
Seriplex
Unitelway
P-NET CSMA-DCR
Batibus
EiBUS Interbus DeviceNet
SDS
ControlNet
CiA
CANOpen Profibus-FMS FieldBus Foundation
Profibus-DP DWF Modbus TTP-A
TTP-C EN 50170
EN 50254
TCP-IP
MMS
SNMP
M-PCCN
TASE2 IEC CASM
FDDI
CSMA/CD Token bus
Token ring
Sinec
FIPWay
ControlFIP WDPF JBUS
ASI
PLAN Mini-MAP LON
EHS
CAN UCA
ICCP
CSMA-CA
CSMA-BA
CSMA-CD
Hart
Digital Hart Bitbus MAP TOP F8000
ARINC Profisafe UIC 556 IEC 6375 CIP
M-Bus WITBUS Sycoway GENIUS VAN
OPTOBUS Euridis
LocaFIP
IP TCP
UDP POP3
● Con conexión – Conexión – Transmisión – Desconexión
● Sin conexión – Transmisión
● Con y sin reconociemiento
Identificar los servicios
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● Orientado a la conexión – Conexión
Identificar los servicios
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TPDU
Host A Host B
Implicit
CR-TPDU
Host A Host B
2-way-handshake
CC-TPDU
CR-TPDU
Host A Host B
3-way-handshake
CC-TPDU
ACK-CC-TPDU
● Orientado a la conexión – Desconexión
Identificar los servicios
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No data flow
Host A Host B
Implicit
.
.
. Abort-TPDU
Host A Host B
Abortive
DR-TPDU
Host A Host B
2-way-handshake
CC-TPDU
DR-TPDU
Host A Host B
4(3)-way-handshake
DC-TPDU
DR-TPDU
DC-TPDU
IEEE 802 Standards
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Identificar hardware
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(a) Which device is in which layer.
(b) Frames, packets, and headers.
Identificar topología
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Two broadcast networks (a) Bus (b) Ring
Identificar hardware - DLL
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(a) Hub. (b) Bridge. (c) Switch.
LAN Bridge from 802.11 to 802.3
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Virtual LAN
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Virtual LANs
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(a) Four physical LANs organized into two VLANs, gray and white, by two bridges. (b) The same 15 machines organized into two VLANs by switches.
Interconexión de redes
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(a) Two Ethernets connected by a switch. (b) Two Ethernets connected by routers.
Internet
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IPv4
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Direcciones IPv4
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Direcciones IPv4 especiales
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Subredes
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Subredes
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A class B network subneQed into 64 subnets.
● Permite a un nodo determinar si un paquete de salida va dirigido a otro nodo en la misma LAN (envío directo) o en otra LAN (envío a un ruteador)
● Operación AND lógico bit a bit entre la dirección IP del paquete y la máscara de subred – retiene el número de red y el número de subred
● Máscaras de subred por default – clase B, 255.255.0.0 (sin subredes) – clase B, 255.255.255.0 (con subredes) – clase C, 255.255.255.0
Máscara de subred
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● ARP (Address Resolution Protocol) – Dada una dirección IP obtiene la dirección MAC
● RARP (Reverse Address Resolution Protocol) – Dada una dirección MAC obtiene la dirección IP
● ICMP (Internet Control Message Protocol)
Protocolos de Control de Internet
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Network Address Translation (NAT)
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● Propuesta de soluciones de redes para necesidades específicas – Proponer las actividades para la instalación de la red de cómputo
para una aplicación específica – Formular la configuración de la red de cómputo para la necesidad
específica – Plantear las pruebas de desempeño de la red de cómputo para las
necesidades específicas – Definir los mecanismos de auditoría de la red de cómputo para las
necesidades específicas
Propuesta
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● Evaluación de la funcionalidad de los dispositivos que constituyen una red – Monitorear el desempeño de la red de cómputo para las necesidades
específicas – Identificar posibles mejoras de la red de cómputo para las
necesidades específicas – Identificar origen de fallas operativas de la red de cómputo para las
necesidades específicas – Proponer la corrección de las fallas operativas de la red de cómputo
para las necesidades específicas.
Evaluación
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● Configuración ● Prestaciones ● Contabilidad ● Fallos ● Seguridad
Modelo de administración ISO
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● Internet-standard protocol for managing devices on IP networks – routers, switches, servers, workstations, printers, modem racks, and
more. ● for monitoring or managing a group of hosts or devices on a
computer network ● Application protocol
– SNMP v1, v2c, and v3 ● Tools
– Net-SNMP – Open-View (HP) – SunNet – NetView – CiscoWorks
Simple Network Management Protocol
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● Components – Managed device – Agent, software which runs on managed devices – Network management system (NMS), software which runs on the
manager – Management Information Bases (MIBs), variables
SNMP
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• Performance Problems in Computer Networks • Network Performance Measurement • System Design for Better Performance • Protocols for Gigabit Networks
Rendimiento
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The basic loop for improving network performance. 1. Measure relevant network parameters, performance. 2. Try to understand what is going on. 3. Change one parameter.
Medición del rendimiento
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Rules: 1. CPU speed is more important than network speed. 2. Reduce packet count to reduce software overhead. 3. Minimize context switches. 4. Minimize copying. 5. You can buy more bandwidth but not lower delay. 6. Avoiding congestion is better than recovering from it. 7. Avoid timeouts.
Diseño para mejor rendimiento
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Protocolos para redes Gigabit
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Time to transfer and acknowledge a 1-‐megabit file over a 4000-‐km line.
● Forouzan, Behrouz A. (2007). Transmisión de datos y redes de comunicaciones. McGraw- Hill. 4a. ed.
● Manuales de CISCO. Simbología ● Mischa Schwartz. Redes de Telecomunicaciones-Protocolos
modelado y análisis. ● Tanembaun, Andrew S. (2003) Redes de computadoras.
Pearson, 4a. ed. México.
Bibliografía
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Ejemplo
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● Un circuito integrado recibe el nombre de microprocesador cuando tiene en una misma pastilla al menos:
1. Unidad de control 2. Registros internos 3. Puertos 4. Unidad aritmética/lógica 5. Memoria de datos 6. Memoria de programas
● A) 1,2,3 ● B) 1,2,4 ● C) 1,3,6 ● D) 1,4,5
Ejemplo
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● La empresa Smart Desig desea establecer el departamento de servicios múltiples; existe la necesidad de 50 usuarios de red ethernet, restricciones de seguridad, así como la autentificación de sesión de los usuarios.
● ¿Cuál es la máscara de red que se necesita para cubrir las necesidades de los usuarios de red en el departamento de servicios múltiples?
A) 255.255.255.0 ----- /24 B) 255.255.255.192 --- /26 C) 255.255.255.128 ---- /25 D) 255.255.255.0 ------ /18
Ejemplo
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● 2. En el departamento de servicios múltiples se necesita implementar un control integral de dicha sub-red, para posibles accesos autorizados y denegados, ¿qué herramientas se requieren para poder administrarla?
A) Red amplia (WAN) B) Redes locales virtuales (VLAN) C) Protocolo virtual de red (VPN) D) Protocolo (SPANNING - TREE)
Ejemplo
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