Computer networks – Task4_1 Introducción al Sistema Industrial Módulo 4: Redes informáticas y Sistemas Distribuidos Tarea 4.1 – Redes informáticas – tipos.

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1 Computer networks – Task4_1 Introducción al Sistema Industrial Módulo 4: Redes informáticas y Sistemas Distribuidos Tarea 4.1 – Redes informáticas – tipos y componentes A. Petrov, PU, Dep. ECIT

2 Computer networks – Task4_1 Objetivos Definición Bloques de construcción de red Tipos de redes Clasificación Topología de red Elementos básicos de red 2

3 Computer networks – Task4_1 Redes – definición Dos o más ordenadores conectados juntos utilizando un sistema de telecomunicación con la finalidad de comunicarse y compartir recursos* o: “Una red de nodos de datos procesando nodos que están interconectados con la finalidad de comunicación de datos” ** El término "red" se define en el mismo documento como “Una interconexión de tres o más entidades de comunicación". Un ordenador conectado a un elemento no informatizado (e.g., en red con una impresora por un enlace Ethernet) puede representar también una red, aunque este artículo no está dedicado a esa configuración. 3

4 Computer networks – Task4_1 Bloques de construcción de redes 4

5 Computer networks – Task4_1 Tipos de redes LAN (Local Area Network-Red de área local) CAN (Campus Area Network-Red de área de campus) MAN (Metropolitan Area Network-Red de área metropolitana) WAN (Wide Area Networks-Redes de áreas anchas): ◦Centralizada ◦Distribuída Internetwork Internet Intranet Extranet. Las Intranet y extranet pueden o no tener conexión a Internet. 5

6 Computer networks – Task4_1 Redes – clasificación completa 6

7 Computer networks – Task4_1 Ejemplo LAN LAN – Una red que trabaja para una organización y está situada en un edificio. 7

8 Computer networks – Task4_1 Ejemplo MAN MAN – Una red que cubre un área de una ciudad o un edificio en el que haya muchas organizaciones instaladas. 8

9 Computer networks – Task4_1 Ejemplo WAN WAN – Una red que utiliza comunicaciones de alta velocidad y amplio rango así como satélites para conectarse a los ordenadores situados en diferentes localizaciones. 9

10 Computer networks – Task4_1 Dos formas de conexión en red Conmutación de circuitos (Circuit switching) Conmutación de circuitos (Circuit switching) ◦Se establece una conexión dedicada end-to-end (fin a fin) en la duración de la conexión. ◦Utilizado en redes de telefóno. Conmutación de paquetes (Packet switching) ◦Se dividen los mensajes en pequeños paquetes ◦Cada paquete se rutea separadamente a la destinación ◦Paquetes diferentes pueden llevar diferentes caminos y tiempos ◦Los paquetes que falten o ilisibles se retransmiten, en caso necesario ◦Los paquetes se agrupan en mensajes en la destinación 10

11 Computer networks – Task4_1 Ejemplo de conmutación de circuitos 11

12 Computer networks – Task4_1 Ejemplo de conmutación de paquetes 12

13 Computer networks – Task4_1 Ejemplo de conmutación de paquetes 13 Packet structure Header Destination address Source address Type Data (46 – 1500 bytes) CRC

14 Computer networks – Task4_1 14 Proceso de conversión de datos T – Header of TCP; I – Header of IP.

15 Computer networks – Task4_1 Comparación 15 Conmutación de circuito Conmutación de paquete Mínimo tiempo de respuestaTiempo de respuesta variable Uso muy ineficiente de la capacidad de conexión Uso mucho más eficiente de la capacidad de conexión En sobrecarga, no puede realizar la conexión Puede conectarse casi siempre, pero con grandes tiempos de respuesta Ambos extremos de conexión deben tener el mismo rango de datos La conversión del rango de datos es fácil

16 Computer networks – Task4_1 Modelo de Interconexión de Sistemas Abiertos (OSI –Open System Interconnect) OSI - 7 Capas 7. Aplicación 6. Presentación 5. Sesión 4. Transporte 3. Red 2. Conexión 1. Físico 16

17 Computer networks – Task4_1 Topología de Redes 1 Tipos básicos de Topologías 2 Clasificación de las Topologías de Redes 2.1 Topologías Físicas 2.1.1 Clasificación: 2.1.1.1 Bus 2.1.1.2 Estrella (Star) 2.1.1.3 Anillo (Ring) 2.1.1.4 Malla (Mesh) 2.1.1.5 Arbol (Tree) (Jerárquicamente) 2.1.2 Topología de Red Híbrida 2.2 Topología de Señal 2.3 Topología Lógica 3 Cadena (Daisy chains) 4 Centralización 5 Descentralización 6 Híbridos 17

18 Computer networks – Task4_1 Ejemplos 18

19 Computer networks – Task4_1 Red Puesto a Puesto (Peer-to-peer ) Red “Puesto a puesto” (P2P): relación entre ordenadores pares (el más barato)

20 Computer networks – Task4_1 Red “Cliente / Servidor”: una red que tiene un ordenador que contiene toda la información y recursos (servidor) y suministra acceso a estos recursos a otros ordenadores conectados a esta red (más complicado) Red Cliente-servidor

21 Computer networks – Task4_1 Accesorios de red más comunes 21

22 Computer networks – Task4_1 Algunos accesorios de red híbridos 22

23 Computer networks – Task4_1 Accesorios de red (1) 23 Hub 2 2 4 Hub 1 1 3 Bridge 1Bridge 2 1000 m 1212 Multiplexer COMPEX SRX1216 Dual Speed Switch 16 port 10/100 MBit/S (16UTP) RM 100 Mbit/s 10 Mbit/s 12 3 4 5 6 1 2 34 5 Bridge Connection by bridge Using a multiplexer Hub

24 Computer networks – Task4_1 24 S 2S 3S 4 S 1 12 12 1212 M 1 M 2M 3M 4 1 23 1 23 43 1 21 2 Multiplexer: Example of using Accesorios de red (2)

25 Computer networks – Task4_1 Cables y conectores 25

26 Computer networks – Task4_1 Comunicaciones sin Cable (WLAN, WiFi) La conexión puede establecerse de tres formas principales: Infra Rojo Bluetooth – en frecuencias entre 2.402 y 2.480 GHz WLAN o WiFi – Frec. 2.4 GHz o 5 GHz Las dos últimas son conexiones RF. La red sin cable más rápida y adecuada es WiFi (Wireless Fidelity –Fidelidad sin Cable). Un ruter sin cable puede suministrar conexión a Internat a muchos dispositivos. La tecnología sin cable puede usarse en los siguientes dispositivos : Ordenadores portátiles Asistentes digitales personales (PDAs) Teléfonos móviles Buscas bidireccionales Coches 26 рутер

27 Computer networks – Task4_1 27 Estándares de red Estándares, en lo que respecta a LAN y WAN: IEEE 802.1 Bridging (networking) and Network Management IEEE 802.2 LLC inactive IEEE 802.3 Ethernet IEEE 802.4 Token bus IEEE 802.5 Defines the MAC layer for a Token Ring inactive IEEE 802.6 MANs (DQDB) IEEE 802.7 Broadband LAN using Coaxial Cable IEEE 802.8 Fiber Optic TAG IEEE 802.9 Integrated Services LAN IEEE 802.10 Interoperable LAN Security IEEE 802.11 a/b/g/n Wireless LAN (WLAN) & Mesh (Wi-Fi certification) IEEE 802.12 100BaseVG IEEE 802.13 Unused[2] IEEE 802.14 Cable modems IEEE 802.15 Wireless PAN IEEE 802.16 Broadband Wireless Access (WiMAX certification) etc. (see: http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802 )http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802

28 Computer networks – Task4_1 28 Arquitectura Ethernet Ethernet es una arquitectura de red de área local (LAN) desarrollada por Xerox Corporation en cooperación con DEC e Intel en 1976. Ethernet utiliza un bus o topología de estrella y soporta índices de transferencia de datos de 10 Mbps. Ethernet es la arquitectura LAN más popular. La especificación Ethernet sirvió como base para el estándar IEEE 802.3, que especifica las capas del software físicas y más bajas. Ethernet utiliza el método de acceso CSMA/CD (carrier-sense multiple access with collision detection) para tratar demandas simultáneas. Es uno de los estándares LAN más implementados. Una nueva versión de Ethernet, llamada 100Base-T (o Ethernet Rápido), soporta índices de transferencia de datos de 100 Mbps. Y la nueva versión, Gigabit Ethernet soporta transferencias de datos de 1 gigabit (1,000 megabits) por segundo. Son Estándares Ethernet típicos : 10Base5; 10Base2; 10BaseT; 100BaseT; 1000BaseT; 1000BaseVG-AnyLAN; 10BaseFL; 100BaseFL (ver: http://pluto.ksi.edu/~cyh/cis370/ebook/ch03d.htm )http://pluto.ksi.edu/~cyh/cis370/ebook/ch03d.htm

29 Computer networks – Task4_1 Recursos adicionales: http://www.cs.vu.nl/~ast/books/ds1 http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_network http://en.wikipedia.org/wiki/Network_topology http://computer.howstuffworks.com/ethernet.htm http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.3 29