Las redes de comunicación en el interior de la sucursal de la empresa

Las redes de comunicación en el interior de la sucursal de la empresa
Julián Fernández – Profesor de Ingeniería Telemática

Índice Introducción Redes de Área Local Cableadas (LAN) Redes de Área Local Inalámbricas (WLAN) Bibliografía

INTRODUCCIÓN Tipos de Redes Modelos de Referencia Estándares
Ejemplo de Red

Introducción.

Utilización de las redes
Introducción. Utilización de las redes Empresas Particulares Sociedad

Convergencia de tecnologías
Introducción. Convergencia de tecnologías Industria de Telecomuniaciones mobilidad main frames desktop computing PC PC-LAN Internet Publicaciones electrónicas y entretenimiento. Industria Ordenadores Industria Audiovisual Nuevas Telecomun. Sociedad de la Infor-mación Fuente : ERICSSON

Introducción. Tipos de redes
Según su tecnología de transmisión Redes de difusión Redes punto a punto Según su escala

Redes de difusión

Redes Punto a Punto R T B

Redes Según su Escala PAN (Personal Area Network) Redes de Área Personal Unos 10 metros entre dispositivos Ejemplo: 1 ordenador, 1 PDA, 1 teléfono móvil. En una habitación LAN (Local Area Network) Redes de Área Local Entre 10 y 100 metros entre dispositivos (aprox) Ejemplo: Ordenadores de un campus universitario MAN (Metropolitan Area Network) Redes de Área Metropilotana Unos 10 kilómetros entre dispositivos Ejemplo: Red de datos de una ciudad WAN (Wide Area Network) Redes de Área Extensa Unos 1000 kilómetros entre dispositivos Ejemplo: Red de datos de un país INTERNET Escala planetaria.

Introducción. Topologías.
<<Distribución física y cableado de los equipos>> BUS ANILLO ESTRELLA COMPLETA IRREGULAR ARBOL

BUS

ANILLO

ESTRELLA

COMPLETA

IRREGULAR

ARBOL

Introducción. Modelos de Referencia.
Jerarquías de protocolos Hola привет Hello Hello

Jerarquías de protocolos Protocolo capa 4 Capa 5 Capa 5 Interfaz 4/5 Interfaz 4/5 Protocolo capa 3 Capa 4 Capa 4 Interfaz 3/4 Interfaz 3/4 Protocolo capa 2 Capa 3 Capa 3 Interfaz 2/3 Interfaz 2/3 Protocolo capa 1 Capa 2 Capa 2 Medio físico

Jerarquías de protocolos Protocolo capa 5 M M Protocolo capa 4 H4 M H4 M Protocolo capa 3 H3 H4 M H3 H4 M Protocolo capa 2 H2 H3 H4 M T2 H2 H3 H4 M T2 Medio físico

Jerarquías de protocolos Protocolo capa 5 M M Protocolo capa 4 H4 M H4 M Protocolo capa 3 H3 H4 M1 H3 M2 H3 H4 M1 H3 M2 H2 H3 H4 M1 T2 Protocolo capa 2 H2 H3 H4 M1 T2 H2 H3 M2 T2 H2 H3 M2 T2 Medio físico

Modelo OSI Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace de datos Física Figura: Tanenbaum, A.S., “Computer Networks”, 4th Ed, Pearson

Modelo TCP/IP Figura: Tanenbaum, A.S., “Computer Networks”, 4th Ed, Pearson

Comparación OSI – TCP/IP Figura: Tanenbaum, A.S., “Computer Networks”, 4th Ed, Pearson

Introducción. Estándares.
Organizaciones ITU (UIT – Unión Internacional de Telecomunicaciones) IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ISO (International Organization for Standardization) ANSI (American National Standards Institute) Internet Society

ESTÁNDARES. Organizaciones

Estándares Redes Locales IEEE 802 (ISO 8802) 802.1 (Introducción y primitivas) 802.2 (Parte superior capa enlace de datos LLC) 802.3 (Ethernet) 802.4 (Token BUS) 802.5 (Token Ring) 802.6 (DQDB) (WLAN LAN inalámbricas)

Introducción Red Móvil Pasarela de Acceso a Red Fija Acceso PYME
Internet Red de Transporte Acceso a Internet PYME Red de Acceso Proveedor de Acceso a Red Residencia Particular Red Corporativa

Índice Introducción  Redes de Área Local Cableadas (LAN)
Redes de Área Local Inalámbricas (WLAN) Bibliografía

LAN Cableadas LAN Cableadas Red Móvil Pasarela de Acceso a Red Fija
Internet Red de Transporte Acceso a Internet PYME Red de Acceso Proveedor de Acceso a Red Residencia Particular Red Corporativa

LAN Cableadas LAN Cableadas PYME Proveedor de Acceso a Red Residencia
Particular

LAN Cableadas LAN Cableadas

PYME LAN Cableadas Proveedor de Acceso a Red Red de Acceso SWITCH
Departamento de Ventas SWITCH Conf. CBRA S LAN ISDN DTE A B C ON Departamento de Producción Red de Acceso HUB 1 ROUTER Proveedor de Acceso a Red HUB 2 PYME HUB 3 Servidor de Archivos Departamento de Gestión

LAN Cableadas LAN Cableadas Ethernet (IEEE 802.3)
Elementos de Construcción de redes Medios de transmisión Panel de Conexiones HUB (Concentrador) SWITCH Bridges (Puentes) Routers Ejemplo de Red

LAN Cableadas. Ethernet
Ethernet (IEEE 802.3) Método de acceso CSMA/CD persistente –1 Basado en una Ethernet a 10 Mbps, diseñada por Xerox, DEC e Intel Velocidades de 1 a 1000 Mbps en varios medios Estándar inicial parámetros para banda base y 50 Ω

Ethernet (IEEE 802.3) Notación concisa de las diferentes implementaciones Ejemplos 10BASE5 10BASE2 100BASET 1000BASESX <velocidad de tx en Mbps><método de señalización><longitud máxima del segmento en centenas de metros/medio de tx.>

Especificación del medio 10BASE5 Se basa directamente en Ethernet Cable coaxial de 50 Ω (10 mm  ) Señalización digital Manchester Longitud máxima segmento 500 m Permite el uso de hasta 4 repetidores entre dos estaciones (longitud efectiva máxima m) Sólo se permite un camino único entre dos estaciones (evita bucles) Topología: Bus Nodos por segmento: 100

Especificación del medio 10BASE2 Cable coaxial de 50 Ω (5 mm  ) Señalización digital Manchester Respecto a 10BASE5 Cable más fino Más económico Se pueden mezclar en misma red (usando adaptador) Restricción: 10BASE2 no puede interconectar dos segmentos 10BASE5 Longitud máxima segmento 185 m Topología: Bus Nodos por segmento: 30

Especificación del medio 10BASET Cable UTP (par trenzado no apantallado) Topología en estrella (punto central  repetidor multipuerto denominado HUB o Concentrador) La conexión entre estaciones y HUB es un enlace punto a punto Longitud máxima de un enlace limitada a 100 m Señalización digital Manchester

Especificación del medio 10BASEF Fibra óptica (62.5/125 – 0.6 μm  ) Topología en estrella Requiere un par de fibras para cada enlace (una para cada sentido) Señalización digital Manchester Requiere transformación electro-óptica Luz  1 Ausencia de luz  0 (Sigue…)

Especificación del medio 10BASEF El estándar contiene 3 especificaciones: 10-BASE-FP (pasiva) Topología en estrella pasiva Máximo 33 estaciones 1 Km. por segmento como máximo 10-BASE-FL (enlace) Enlace punto a punto 2 Km. por segmento como máximo 10-BASE-FP (troncal) Transmisión síncrona  podemos apilar hasta 15

LAN Cableadas U Especificaciones a 100 Mbps (FastEthernet) Las especificaciones de Ethernet a alta velocidad proporcionan una LAN: De bajo coste Compatible con Ethernet Velocidad de 100 Mbps Su designación genérica es Usan el formato MAC y el formato de trama IEEE 802.3 100BASE-T

LAN Cableadas U Especificaciones a 100 Mbps (FastEthernet) Las especificaciones de Ethernet a alta velocidad proporcionan una LAN: De bajo coste Compatible con Ethernet Velocidad de 100 Mbps Su designación genérica es Usan el formato MAC y el formato de trama IEEE 802.3 (Sigue…) 100BASE-T

LAN Cableadas. 802.3U Especificaciones a 100 Mbps (FastEthernet)
100BASE-X Conjunto de opciones que usan las especificaciones del medio físico FDDI Emplean dos enlaces físicos entre nodos: uno Tx. y otro Rx. 100BASE-X usa cables UTP o STP cat. 5 y esquema de señalización MLT-3 100BASE-FX Usa Fibra Optica y modulación en intensidad (conversión óptica de los grupos 4B/5B-NRZI)

LAN Cableadas. 802.3U Especificaciones a 100 Mbps (FastEthernet)
100BASE-T4 Las opciones 100BASE-X suelen requerir un nuevo cableado 100BASE-T4 alternativa más económica Uso de 4 líneas de par trenzado entre los nodos Usa cable UTP cat. 3 de baja calidad (tb. se permite el uso de cat. 5) Usa codificación ternaria 8B6T

IEEE 802.3U (100 Mbps) LAN Cableadas. 802.3U 100BASE-X 100BASE-T4
100BASE-TX 100BASE-FX 2 UTP Cat. 5 2 STP 4 UTP Cat. 3 ó 5 2 F.O.

LAN Cableadas. 802.3Z Especificaciones a 1000 Mbps (GigabitEthernet)
Muy similar a FastEthernet Mismo protocolo Mismo formato Compatible con 100Base-T y 10Base-T Demanda debida al uso de 100Base-T en organizaciones  aumento tráfico backbones

Aplicación típica Concentrador a 1Gbps Servidores 1Gbps Hubs 100/1000 Mbps Estaciones 100 Mbps Figura: Stallings, W, “Data and Computer Communications”, 6th Ed, Prentice-Hall

Capa física 1000BASE-SX Longitudes de onda pequeñas Enlaces duplex con fibras multimodo de hasta 275 m (62,5 μm ) / 550 m (50 μ m ) 1000BASE-LX Longitudes de onda mayores que anterior Enlaces duplex con fibras Multimodo  550 m (62,5 μ m o 50 μ m) Monomodo  5 Km (10 μ m ) 1000BASE-CX 25 m. con latiguillos de cobre con blindaje especial Cada enlace 2 STP (uno para cada sentido) 1000BASE-T Hasta 100 m. Utilizando 4 UTP Codificación 8B/10B

Elementos de Construcción de Redes
Medios de transmisión Panel de Conexiones HUB (Concentrador) SWITCH Bridges (Puentes) Routers

Medios de Transmisión Guiados: Existe un camino físico por el que la señal se propaga Ejemplos: Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica No guiados: Utilizan una antena para transmitir a través del aire, el vacío o el agua Ejemplos: Difusión de radio, microondas terrestres, satélites, infrarrojos.

Medios de Transmisión En un sistema de tx. es deseable la máxima distancia y la máxima velocidad Factores que determinan la velocidad y la distancia: Ancho de banda Dificultades en la transmisión Interferencias Número de receptores

Medios de Transmisión TIPOS DE CABLES: Par trenzado Cable coaxial Fibra óptica

Medios de Transmisión Par Trenzado (UTP/STP):

Medios de Transmisión Par Trenzado (UTP/STP): -Aislado independientemente -Trenzado conjuntamente - A veces “embutido” en un Cable (funda) - Normalmente se instala en los edificios en construcción

Medios de Transmisión Par Trenzado (UTP/STP). Aplicaciones Es el medio más empleado. Redes de telefonía: Entre las casas y la central local (bucle de abonado). Dentro de edificios: Conexión a la central privada (PBX). En redes de área local (LAN): 10 Mbps o 100 Mbps e incluso 1 Gbps (Sigue…)

Medios de Transmisión Par Trenzado (UTP/STP). Varias categorías en función del ancho de banda soportado (Ej.: Cat 3, 5, 6, 7) Ventajas: Barato. Sencillo de manejar. Inconvenientes: Velocidad de transmisión de datos limitada. Rango de frecuencias reducido. (Sigue…)

Medios de Transmisión Par Trenzado sin apantallar (UTP). Medio habitual en telefonía. El más barato. El más fácil de instalar. Sufre interferencias electromagnéticas externas. (Sigue…)

Medios de Transmisión Par Trenzado apantallado (STP). Una cubierta o malla metálica reduce las interferencias. Más costoso. Más difícil de manipular (es duro y pesado). (Sigue…)

Medios de Transmisión Cable coaxial. Estructura Funda exterior Conductor externo Aislamiento - El conductor externo forma una malla de protección - El conductor interno es un metal sólido - Separados por material aislante - Cubiertos por material de relleno Conductor interno

Medios de Transmisión Cable coaxial. Aplicaciones: El medio más versátil. Distribución de televisión: Antena para televisión. Televisión por cable. Telefonía a larga distancia: Puede transportar más de canales de voz a la vez. Está siendo reemplazado por la fibra óptica. Conexión con periféricos a corta distancia. Redes de área local.

Medios de Transmisión Fibra óptica. Estructura Núcleo Cubierta Revestimiento Ángulo de reflexión Ángulo de incidencia La luz que incide con un ángulo menor que el ángulo crítico se absorbe en la cubierta -Núcleo de cristal -Diodo emisor o láser -Cubierta de diseño especial -Tamaño y peso reducidos

Medios de Transmisión Fibra óptica. Estructura: La fibra es un medio flexible y fino capaz de confinar un haz de naturaleza óptica En su construcción pueden utilizarse diferentes tipos de cristales y plásticos: Menores pérdidas: silicio fundido ultra-puro (caras) Más económicas: cristal multicomponente / plástico Cada fibra tiene un diámetro entre 8 y 100 μm. Cada fibra está rodeada por su propio revestimiento Separación entre núcleo y revestimiento actúa como un reflector Cubierta: Capa más exterior. Protege contra humedad, abrasión, aplastamientos y otros peligros.

Medios de Transmisión Fibra óptica. CARACETERÍSTICAS: Las principales diferencias con el cable de par trenzado y el coaxial son: Mayor capacidad: ancho de banda potencial y velocidad de transmisión son enormes. Menor tamaño y peso: las fibras ópticas son más finas (al menos un orden de magnitud para capacidades de transmisión similares). Reducción de tamaño  reducción de peso y además aligeramiento de la infraestructura necesaria. Atenuación menor: además de ser menor es constante en un gran intervalo. Aislamiento electromagnético: ni se afectan ni provocan campos electromagnéticos externos. Alta privacidad. Mayor separación entre repetidores: menos dinero, menos fuentes de error (cada decenas o cientos* de Kilómetros).

Medios de Transmisión Fibra óptica. APLICACIONES: Transmisiones a larga distancia Distancias medias Km, entre y canales de voz Transmisiones urbanas Circuitos troncales metropolitanos: longitud media 12 Km, canales de voz por cada troncal. Conducciones subterráneas sin repetidores. Acceso a áreas rurales Longitudes entre 40 y 160 Km. Menos de canales de voz. Bucles de abonado Une centrales con abonados. Actualmente sólo grandes clientes. Redes de área local Estándares y productos para redes de fibra. Capacidades entre 100 Mbps y 1 Gbps. Cientos o miles de estaciones.

Medios de Transmisión Fibra óptica. CARACTERÍSTICAS DE LA TRANSMISIÓN: La fibra propaga la luz internamente de acuerdo con el principio de reflexión total Modos de transmisión en las fibras ópticas Multimodo de índice discreto (distancias cortas) Multimodo de índice gradual (redes de área local) Monomodo (larga distancia)

Fibra óptica. CARACTERÍSTICAS DE LA TRANSMISIÓN. Pulso de entrada Pulso de salida (a) Multimodo de índice discreto Pulso de entrada Pulso de salida (b) Multimodo de índice gradual Pulso de entrada Pulso de salida (c) Monomodo

COMPARACIÓN MEDIOS DE TRANSMISIÓN COAXIAL UTP Fibra Óptica

PANEL DE CONEXIONES Elemento prescindible (aunque recomendado). Facilita la identificación de los puntos de red en su conexión al HUB Facilita la reconfiguración de la red Ayuda a organizar los cables en el “armario de conexiones”

PANEL DE CONEXIONES

HUB o CONCENTRADOR Centro de una topología en estrella Es un repetidor multipuerto  “lo que le llega por un puerto lo reenvía a los demás” Interconecta los equipos de la LAN Trabaja en la capa física Existen con diferentes número de entradas

HUB o CONCENTRADOR

SWITCH o conmutador Exteriormente parecido a un HUB Reenvía la información sólo por el puerto por el que se encuentra el destinatario Se reducen las colisiones y aumenta la eficiencia Trabaja en la capa de enlace da datos, ya que utiliza las direcciones MAC

HUB HUB SWITCH

BRIDGE o puente Interconectar LAN’s Operan en la capa de enlace de datos Necesidad: Múltiples LAN autonomía de dueños Necesidad de segmentar (dividir) Distancia física Confiabilidad (fiabilidad) Seguridad Ejemplo: Interconectar una red Ethernet (802.3) con una red inalámbrica

ROUTER o enrutador (encaminador) Es un dispositivo que es capaz de determinar cual de sus posibles salidas es la mejor para una determinada entrada, analizando la cabecera de red de un paquete Operan en la capa de red Son capaces de filtrar paquetes Suelen implementar opciones de seguridad Ejemplo de función típica: Permitir la conexión de todos los equipos de una LAN a una WAN, por ejemplo mediante una línea ADSL o RDSI.

ROUTER o enrutador (encaminador) Figura: Teldat (

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A Alcance de este estándar: Requerimientos mínimos para el cableado de telecomunicaciones de un ambiente de oficinas Topología recomendada y distancias Parámetros del medio de transmisión el cual determina el rendimiento Asignación de conectores y guía para asegurar la interoperatividad

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A Subsistemas del estándar EIA/TIA 568A: Entrada al edificio Cuarto de equipos Cableado de la dorsal (backbone) Gabinete o rack de Telecomunicaciones Cableado horizontal Área de trabajo Asignación de conectores y guía para asegurar la interoperatividad

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A Cableado de la dorsal (backbone)

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A Cableado horizontal Tres tipos de medios son reconocidos para el cableado horizontal, cada uno debe de tener una extensión máxima de 90 metros: » Cable UTP 100-ohm, 4-pares, (24 AWG sólido) » Cable 150-ohm STP, 2-pares » Fibra óptica 62.5/125-µm, 2 fibras

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A 568 A: vb-v-nb-a ab-n-mb-m 568 B: nb-n-vb-a ab-v-mb-m v=verde n=naranja a=azul m=marrón

Cableado estructurado Estándar EIA/TIA 568A

LAN Cableadas LAN Cableadas Ethernet (IEEE 802.3)
Elementos de Construcción de redes Medios de transmisión Panel de Conexiones HUB (Concentrador) SWITCH Bridges (Puentes) Routers Ejemplo de Red

Ejemplo de Red LAN Cableadas
Suponga una oficina que tiene 3 departamentos (contabilidad, recursos humanos e ingeniería). Los departamentos constan de 3, 2 y 12 ordenadores respectivamente. También se desea que TODOS los equipos tengan acceso a Internet. Proponga una solución.

LAN Cableadas Ejemplo de Red
1º Estudio de las necesidades y elección de la topología. 45 m Contabilidad Ingeniería Recursos Humanos 20 m ESTRELLA HUB 24 PUERTOS ALMACEN

LAN Cableadas Ejemplo de Red
2º Elección del medio de transmisión. Instalación. 45 m Contabilidad Ingeniería Recursos Humanos 20 m UTP Cat. 5E HUB 24 PUERTOS ALMACEN

LAN Cableadas Ejemplo de Red 3º Optimización  SEGMENTAR. SWITCH 45 m
Contabilidad Ingeniería Recursos Humanos Ingeniería 1 Ingeniería 2 Ingeniería 3 20 m Contabilidad Recursos Humanos SWITCH

LAN Cableadas Ejemplo de Red 3º Salida exterior  ROUTER. RDSI ADSL
Contabilidad Ingeniería Recursos Humanos 20 m Conf. CBRA S LAN ISDN DTE A B C ON RDSI ADSL

Índice Introducción Redes de Área Local Cableadas (LAN) Redes de Área Local Inalámbricas (WLAN) Bibliografía

PYME LAN inalámbricas Proveedor de Acceso a Red Red de Acceso SWITCH
Departamento de Ventas SWITCH Conf. CBRA S LAN ISDN DTE A B C ON Departamento de Producción Red de Acceso HUB 1 ROUTER Proveedor de Acceso a Red PYME HUB 3 Servidor de Archivos Departamento de Gestión

LAN Inalámbricas Introducción Soluciones Topologías Elementos

LAN Inalámbricas

LAN Inalámbricas Ventajas Inconvenientes + Facilidad de instalación
+ Movilidad Inconvenientes - Tasas de error más altas Riesgo de interferencias Seguridad

LAN Inalámbricas Soluciones IEEE 802.11 (wi-fi) www.wi-fi.org. HomeRF
802.11b  Banda de 2,45 GHz (hasta 11 Mbps) 802.11g  Banda de 2,45 GHZ (hasta 55 Mbps) HomeRF Ambas son incompatibles entre sí Fuente Tabla: Microsoft

LAN Inalámbricas. Topologías
Redes ad-hoc (o punto a punto) Redes con infraestructura Figuras: Avaya (

LAN Inalámbricas. Topologías
Ejemplo de Infraestructura mixta Figuras: Avaya (

LAN Inalámbricas. Elementos
Tarjetas de red Figuras: Avaya (

LAN Inalámbricas. Elementos
Puntos de Acceso (Access Points) Figuras: Avaya (

LAN Inalámbricas. Seguridad
Control de acceso a la red Mediante el AP Servidores RADIUS … WEP (Wireless Equivalent Privacy) Es un sistema de cifrado con el que, se supone, se obtiene un nivel de privacidad equivalente al cable. Presenta algunos problemas de seguridad con el cifrado (40/128 bits), que parece pueden ser resueltos por las capas superiores mediante el uso de túneles cifrados o IPSEC. Figuras: Avaya (

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