Redes Informáticas

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1.- ¿Qué son y para que sirven ?

Una red informática es un conjunto de ordenadores y dispositivos conectados entre si con el propósito de compartir información y recursos.

Los recursos que se pueden compartir en una red son discos duros , impresoras , etc , pero, además , en una red podemos compartir la información de los programas y los datos que manejan los distintos usuarios.

La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el coste general de estas acciones.

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2.- Clasificacion de las redes

2.1.- Según su dimensión

La clasificación más común para referirse a los distintos tipos de redes es la referente a su extensión o ámbito :

2.1.1.-LAN

- Redes LAN (Local Area Network). Redes de área local. Su alcance se restringe a pequeñas organizaciones (empresa, centro de enseñanza,…) de uso privado. Se alcanzan altas velocidades de transmisión con pequeños errores.

2.1.2.-MAN

-Redes MAN (Metropolitan Area Network). Redes de área metropolitana. Su alcance abarca a una pequeña población conectando distintos segmentos de redes LAN. Se alcanzan altas velocidades de transmisión con un volumen de datos elevado.

2.1.3.-WAN

-Redes WAN (Wide Area Network). Redes de área extensa. Su alcance abarca ciudades, países y continentes de uso compartido o público.

2.2.-Según su funcionalidad

Una red informática tiene distintos tipos de clasificación dependiendo de su estructura o forma de transmisión, entre los principales tipos de redes están los siguientes:

2.2.1.- Redes igualitarias

En este tipo de red, cada uno de los ordenadores puede hacer de cliente y de servidor indistintamente; es decir, puede compartir recursos actuando como servidor, y al mismo tiempo puede utilizar recursos de otros equipos de la red, actuando como cliente. Además, el usuario que trabaja con el equipo puede utilizar todos los recursos propios sin restricción.

Ventajas Inconvenientes1. El tiempo de respuesta de un

servidor a una petición de un recurso compartido es mucho menor

2. Tanto los permisos como los recursos son fáciles de administrar

3. Gracias al sistema de usuarios y permisos, hay mas seguridad en el momento de acceder a los recursos o de prevenir la manipulación indebida.

1. El coste es más elevado , 2. El transito es muy intenso hacia el

servidor , porque todas las peticiones de recurso se dirigen a el

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2.2.2.- Redes Cliente-Servidor

En este tipo de red, un equipo o un grupo reducido de equipos realizan la función de servidor y el resto son clientes.

2.3.- Según su topología

Según su topología hay 3 tipos:

2.3.1.-Estrella

Estrella: Ordenadores conectados a un nodo común. La red se ve afectada por el fallo del nodo central.

2.3.2.-Anillo- Anillo : Ordenadores conectados formando un bucle. La red se ve afectada por el fallo de un equipo.

2.3.3.-Bus- Lineal o bus : Ordenadores conectados uno tras otro. La red se ve afectada por los fallos de la línea.

3.-Redes de area local 3.1.- Elementos de una red local

Los elementos de una red local son los siguientes:

3.1.1.- Tarjeta de red y software de red

La tarjeta de red(a veces denominada “acoplador”): Se trata de una tarjeta que se conecta a la placa madre del equipo y que se comunica con el medio físico, es decir, con las líneas físicas a través de las cuales viaja la información.

En el software de red se incluyen programas relacionados con la interconexión de equipos informáticos, es decir, programas necesarios para que las redes de computadoras funcionen. Entre otras cosas, los programas de red hacen posible la comunicación entre las computadoras, permiten compartir recursos (software y hardware) y ayudan a controlar la seguridad de dichos recursos.

3.1.2.-Dispositivos de interconexión

Los dispositivos electrónicos de interconexión son los que centralizan todo el cableado de una red en estrella o en árbol.

De cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto, como mínimo tienen que tener tantos puntos de conexión o puertos como equipos se quieran conectar a la red.

3.1.2.1. Concentrador (HUB) y Conmutador (SWITCH)

Un concentrador (hub) es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos. Funciona repitiendo cada paquete de datos en cada uno de los puertos con los que cuenta, excepto en el que ha recibido el paquete, de forma que todos los puntos tienen acceso a los datos. También se encarga de enviar una señal de choque a todos los puertos si detecta una colisión. Son la base para las redes de topología tipo estrella. Como alternativa existen los sistemas en los que los ordenadores están conectados en serie, es decir, a una línea que une varios o todos los ordenadores entre sí, antes de llegar al ordenador central. Llamado también repetidor multipuerto, existen 3 clases:

Pasivo: no necesita energía eléctrica. Activo: necesita alimentación. Inteligente: también llamados smart hubs, son hubs activos que

incluyen microprocesador.

Un conmutador (switch) es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI.

Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red.Un conmutador en el centro de una red en estrella.Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local (LAN, Local Area Network).

Los conmutadores poseen la capacidad de aprender y almacenar las direcciones de red de nivel 2 (direcciones MAC) de los dispositivos alcanzables a través de cada uno de sus puertos. Por ejemplo, un equipo conectado directamente a un puerto de un conmutador provoca que el conmutador almacene su dirección MAC. Esto permite que, a diferencia de los concentradores o hubs, la información dirigida a un dispositivo vaya desde el puerto origen al puerto de destino. En el caso de conectar dos conmutadores o un conmutador y un concentrador, cada conmutador aprenderá las direcciones MAC de los dispositivos accesibles por sus puertos, por lo tanto en el puerto de interconexión se almacenan las MAC de los dispositivos del otro conmutador.

3.1.2.2. Enrutador (ROUTER)

El router, dicen los expertos, se encarga de establecer qué ruta se destinará a cada paquete de datos dentro de una red informática. Puede ser beneficioso en la interconexión de computadoras, en la conexión de los equipos a internet  o para el desarollo interno de quienes proveen servicios de Internet.

3.1.3. Medios de conexión entre dispositivos Los dispositivos se pueden conectar de dos maneras :

-Con cable :- Cable de par trenzado: (parecido al telefónico): Formado por ocho hilos de colores protegidos poruna funda de plástico que terminan en un conector tipo RJ-45. Sí existen problemas de interferencias electromagnéticas, el cable irá apantallado (STP) y sino será (UTP).

-Fibra óptica: La fibra óptica no es más que un conjunto numeroso de hilos transparentes, normalmente hechos de vidrio o de plástico. Se ha probado que estos hilos son claros receptores de luz y que a través suyo pueden entonces viajar una gran cantidad de datos e información a una alta velocidad que son mantenidos dentro del hilo.

-Sin cable :

-Infrarrojos: Las redes por infrarrojos permiten la comunicación entre dos nodos, y para ello utilizan una serie (por lo menos un par) de redes infrarrojos.

Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación, por ello es escasa su

-WI-FI: El wifi (nombre común en español proveniente de la marca Wi-Fi) es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica. Los dispositivos habilitados con wifi —tales como una computadora personal, un televisor inteligente, una videoconsola, un teléfono inteligente o un reproductor de música— pueden conectarse a internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica. Dicho punto de acceso tiene un alcance de unos veinte metros en interiores, distancia que es mayor al aire libre.

-Bluetooth: Es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz.

utilización a gran escala. Esa es su principal desventaja, a diferencia de otros medios de transmisión inalámbricos

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4.- Protocolo de red TCP/IP

El modelo TCP/IP es una descripción de protocolos de red desarrollado por Vinton Cerf y Robert E. Kahn, en la década de 1970. Fue implantado en la red ARPANET, la primera red de área amplia(WAN), desarrollada por encargo de DARPA, una agencia del Departamento de Defensa de los Estados Unidos, y predecesora de Internet.

El modelo TCP/IP describe un agario de guías generales de diseño e implementación de protocolos de red específicos para permitir que un equipo pueda comunicarse en una red. TCP/IP provee conectividad de extremo a extremo especificando como los datos deberían ser formateados, direccionados, transmitidos, enrutados y recibidos por el destinatario. El modelo TCP/IP y los protocolos relacionados son mantenidos por la Internet Engineering Task Force (IETF).

Para conseguir un intercambio fiable de datos entre dos equipos, se deben llevar a cabo muchos procedimientos separados. El resultado es que el software de comunicaciones es complejo. Con un modelo en capas o niveles resulta más sencillo agrupar funciones relacionadas e implementar el software modular de comunicaciones.

Las capas están jerarquizadas. Cada capa se construye sobre su predecesora. El número de capas y, en cada una de ellas, sus servicios y funciones son variables con cada tipo de red. Sin embargo, en cualquier red, la misión de cada capa es proveer servicios a las capas superiores haciéndoles transparentes el modo en que esos servicios se llevan a cabo. De esta manera, cada capa debe ocuparse exclusivamente de su nivel inmediatamente inferior, a quien solicita servicios, y del nivel inmediatamente superior, a quien devuelve resultados.

Capa 4 o capa de aplicación: aplicación, asimilable a las capas: 5 (sesión), 6 (presentación) y 7 (aplicación), del modelo OSI. La capa de aplicación debía incluir los detalles de las capas de sesión y presentación OSI. Crearon una capa de aplicación que maneja aspectos de representación, codificación y control de diálogo.

Capa 3 o capa de transporte: transporte, asimilable a la capa 4 (transporte) del modelo OSI.

Capa 2 o capa de internet: Internet, asimilable a la capa 3 (red) del modelo OSI.Capa 1 o capa de acceso al medio: acceso al medio, asimilable a la capa 2 (enlace de datos) y a la capa 1 (física) del modelo OSI

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5.- Modelo OSI de la ISO

A principios de 1980 el desarrollo de redes originó desorden en muchos sentidos. Se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y tamaño de las redes. A medida que las empresas tomaron conciencia de las ventajas de usar tecnologías de conexión, las redes se agregaban o expandían a casi la misma velocidad a la que se introducían las nuevas tecnologías de red.

Para mediados de 1980, estas empresas comenzaron a sufrir las consecuencias de la rápida expansión. De la misma forma en que las personas que no hablan un mismo idioma tienen dificultades para comunicarse, las redes que utilizaban diferentes especificaciones e implementaciones tenían dificultades para intercambiar información. El mismo problema surgía con las empresas que desarrollaban tecnologías de conexiones privadas o propietarias. "Propietario" significa que una sola empresa o un pequeño grupo de empresas controlan todo uso de la tecnología. Las tecnologías de conexión que respetaban reglas propietarias en forma estricta no podían comunicarse con tecnologías que usaban reglas propietarias diferentes.

Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la ISO investigó modelos de conexión como la red de Digital Equipment Corporation(DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (Systems Network Architecture, SNA) y TCP/IP, a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes. Con base en esta investigación, la ISO desarrolló un modelo de red que ayuda a los fabricantes a crear redes que sean compatibles con otras redes.

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6.- Direccion IP

Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del modelo OSI

INDICE

1.- ¿Qué son y para que sirven ?............................................................................................22.- Clasificacion de las redes...................................................................................................32.1.- Según su dimensión.........................................................................................................32.1.1.-LAN..................................................................................................................................32.1.2.-MAN.................................................................................................................................32.2.1.- Redes igualitarias..........................................................................................................32.2.-Según su funcionalidad....................................................................................................33.1.- Elementos de una red local.............................................................................................53.1.1.- Tarjeta de red y software de red.................................................................................53.1.2.1. Concentrador (HUB) y Conmutador (SWITCH)......................................................53.1.2.2. Enrutador (ROUTER).................................................................................................63.1.2.-Dispositivos de interconexión.......................................................................................53.1.3. Medios de conexión entre dispositivos........................................................................73.-Redes de area local..............................................................................................................54.- Protocolo de red TCP/IP.....................................................................................................95.- Modelo OSI de la ISO.......................................................................................................106.- Direccion IP........................................................................................................................11