“Fundamentos de Redes” Module 1: Creating and Configuring Schemas “Fundamentos de Redes”

Génesis de una red Una red nace cuando: - se dispone de más de 1 computador y - es necesario el intercambio de información entre ellos.

Conexión El enlace entre 2 computadores se puede establecer mediante: - la conexión entre los puertos serie la conexión entre los puertos paralelo Utilizando el puerto de Red o una conexión inalambrica Si se necesita es comunicar varios computadores, debe haber un dispositivo que permita su comunicación y a este dispositivo se le denomina concentrador (hub) o conmutador (switch).

Proceso de Comunicación La comunicación es el intercambio de información entre distintos agentes. Sus elementos básicos son: - Emisor, elemento que envía la información y genera el o los mensajes correspondientes. - Medio de transmisión, elemento a través del cual se envían los mensajes - Receptor, elemento que debe recibir la información. Emisor Receptor

RED de Computadoras Una red de computadores es un sistema de computadores interconectados entre si. La red más simple posible la forman dos computadores conectados mediante un cable. A partir de aquí, la complejidad puede aumentar hasta conectar miles de ordenadores a lo largo del mundo (red Internet). La complejidad de una red y su tamaño depende de las necesidades de sus usuarios. La forma de conectar computadores es variable, y puede ser básicamente, mediante cable (cobre o fibra óptica) o radiofrecuencia.

FUNCIONALIDAD Comunicación entre usuarios (clientes). Se trata de comunicar entre 2 o más usuarios, por ejemplo, el envío de una carta, una comunicación tipo chat, una videoconferencia. Obtención de información. Por ejemplo recoger un paquete en correos, obtener información de un 004. Compartir información y recursos. Compartir es la palabra clave de estas redes, y recursos lo que hay que compartir, ya sean discos duros, impresoras, servidores de aplicaciones, servidores de CD-ROM, servidores de fax, etc.

Module 1: Creating and Configuring Schemas ESQUEMA GENERICO Las redes constan de: Clientes, que son las computadoras que emplean los usuarios de la LAN, y que son los que solicitan la información. Servidores, que son los computadores que contienen la información o recurso compartido. Estas computadoras son las que proporcionan los medios para que el cliente obtenga lo que quiere. En este tipo de redes, el fallo de un computador cliente no afecta a los demás usuarios. También se las conoce a estas redes como de proceso distribuido. Las aplicaciones corren en las computadoras cliente y en el caso de aplicaciones cliente/servidor, se comunican con la parte de la aplicación que corre en el servidor.

TIPOS DE SERVIDORES Hay 2 tipos de servidores: Servidor dedicado, que solo da servicios. Servidor no dedicado que hace de intermediario entre dos clientes.

PROTOCOLOS Los protocolos son la base de las comunicaciones entre los dispositivos que forman las redes de datos, es decir, son la base del intercambio de información entre dispositivos. Sin embargo los dispositivos tienen que hablar lenguajes con los que entenderse. Estos lenguajes son los protocolos, y la estructura de los mismos es su sintaxis.

PROTOCOLOS Según el modelo de referencia OSI, protocolo es aquel conjunto de reglas y formatos que gobiernan las comunicaciones entre entidades que ejecutan funciones a un mismo nivel en diferentes sistemas abiertos. Protocolo es por tanto un conjunto de normas que se usan para componer los mensajes que contienen la información a transmitir. Dado que estamos trabajando con redes digitales, la información y estructura de los protocolos siempre es binaria, es decir, está formada por unos y ceros. Así se dice que los datos se transmiten de forma empaquetada, y que viajan como mensajes.

Primitivas de los Protocolos Se denominan primitivas a las operaciones que desarrolla un protocolo con el fin de dar el servicio para el que se ha diseñado. En el modelo OSI, el servicio de primitivas se divide en 4 clases: Solicitud (Request) Son las que solicitan la ejecución de un trabajo, por ejemplo, establecer una conexión o enviar datos. Indicación (Indication) Son las que informan de algún suceso. Respuesta (Response) Son las que contestan a una indicación. Confirmación (Confirm) Son la que informan de una solicitud.

Redes LAN/WAN Los conceptos de LAN y WAN son esenciales y básicos para entender como se interaccionan y relacionan los protocolos en las redes de datos, y para distinguirlos si son de red o comunicaciones.

Diferencias LAN/WAN Las características básicas que los distingue son: Distancia entre dispositivos Protocolos que se emplean Velocidades de transmisión Costes

Module 1: Creating and Configuring Schemas LAN Una LAN (Local Area Network) consiste en una red de computadores sin que exista entre ellos ninguna línea de comunicaciones propiamente dicha. La comunicación entre LANs sin líneas de comunicaciones emplea solamente los protocolos de LANs. En cuanto a las velocidades en LAN son de: En cuanto a costes, una infraestructura de LAN es bastante más barata que una de WAN.

WAN Una WAN (Wide Area Network) consiste en 2 o más LANs conectadas entre si mediante líneas de comunicaciones. Sin embargo, si 2 LANs se comunican mediante una o varias líneas de comunicaciones, los protocolos de estas líneas es distinto del de las LANs. WAN LAN

¿Quien conecta LAN / WAN? Un dispositivo con interfaces de LAN y WAN, que se denomina enrutador (router), cuando la información entra o sale de una interface LAN, se utilizan protocolos de LAN. Pero si son interfaces de WAN, se emplean protocolos de WAN para comunicarse con el otro extremo. Por tanto internamente, estos dispositivos han de poder convertir información en base a protocolos de LAN a WAN y viceversa.

Velocidades En LAN las velocidades son del orden de 10 MBps ,100 MBps , 1GBps , 10 GBps. En WAN, las velocidades oscilan entre las 33k bits por segundo en líneas analógicas hasta 2 Mbps en Frame Relay o E1. En el mundo de las comunicaciones digitales se están alcanzando velocidades superiores pero la relación precio/velocidad es muy superior a las LAN.

MAN Una MAN (Metropolitan Area Network) es un concepto intermedio entre LAN y WAN. En cuanto a distancias se corresponde a un ámbito metropolitano, es decir, de una gran ciudad o de un campus universitario. En cuanto a protocolos en general se emplean los de LAN junto con los de WAN, es decir, no unos protocolos específicos. Sin embargo dadas las distancias, siempre acostumbra a haber tramos de cables de fibra óptica y por tanto susceptible de empleo de protocolos asociados a esta tecnología.

Comparación de los tipos de red Module 1: Creating and Configuring Schemas Comparación de los tipos de red LAN MAN WAN Diámetro: Tasa: Información: Pertenencia: < 5 km 4 - 1000 Mbps Datos, gráficos, voz*, audio*, video* El usuario 10 - 150 km 50 - 155 Mbps Datos, gráficos, voz, audio, video Servicio público < 100,000 km < 2 Mbps Datos, gráficos, voz, audio, video Servicio público Las redes locales usualmente no llegan a 5 Km de extremo a extremo. Sus tasas de transferencia son de 4, 10, 16, 25, 100 y 155 Mbps (millones de bits por segundo). Se puede transmitir cualquier tipo de información adecuadamente en cualquier tipo de red excepto voz audio o video en las redes locales (Ethernet, Token Ring, FDDI, etc.) debido a que no fueron diseñadas para este fin sino que fueron diseñadas para transmitir adecuadamente datos y gráficos (imágenes estáticas) en sesiones tipo datos. Se están realizando esfuerzos destinados a permitir la transmisión de estos tipos de información en estas redes y por otra parte LAN Emulation de ATM sí fué diseñada para poder conducir adecuadamente cualquier tipo de información con sesiones tipo datos o sesiones tipo voz. La empresa usuaria generalmente es la dueña de la red (cables y equipos). Las redes metropolitanas son escasas aunque se observará su proliferación a lo largo del tiempo, particu-larmente en las grandes metrópolis. Su cobertura abarca una gran ciudad y su área conurbada. Las tasas de transferencia previstas van desde 50 hasta 622 Mbps o más. Se puede transferir todo tipo de información y mantener sesiones tipo datos y sesiones tipo voz. Usualmente se renta este servicio a una empresa de servicio público que ha instalado la infraestrucutra requerida. Las redes de área amplia pueden abarcar todo el planeta, incluso utilizando enlaces satelitales. Las tasas de transferencia típicamente no alcanzan los 2 Mbps. Algunas de ellas permiten las sesiones tipo voz transmitiendo voz, audio o video (Red Telefónica Conmutada, ISDN y ATM) y otras tan solo sesiones tipo datos transmitiendo datos y gráficos. Usualmente se utilizan los servicios de una o más empresas de servicio público quienes son las dueñas de la infraestrucutra requerida. Nota * : En algunas redes locales no se pueden transmitir adecuadamente estos tipos de información

Dispositivos LAN En principio constan de computadoras, clientes y servidores, e impresoras. Se conectan a las redes mediante las tarjetas de red (nivel 2 OSI). Otros dispositivos son: Repetidores (nivel 1 OSI), Concentradores (nivel 2 OSI), Switches (nivel 2 OSI), Puentes (nivel 2 OSI) y Enrutadores (nivel 3 OSI).

Dispositivos LAN NIC Puente HUB Swich Router

Pilas de Protocolos Las pilas de protocolos más conocidas son: OSI (Open System Interconnection) TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol) SPX/IPX de Novell Netware AppleTalk de Apple Xerox SNA de IBM

Modelo de referencia de Interconexion de sistemas Abiertos (OSI) El modelo OSI describe como se mueve la información desde una aplicación en una computadora a través de un medio de red hasta una aplicación en otra computadora. Fue desarrollado por la Organizacion Internacional para la Estandarización (ISO) en 1984.

Modelo OSI Este modelo ha sido y sigue siendo la referencia de todos los protocolos de redes incluso muchas veces en el ámbito de las comunicaciones. Por esta razón, se aconseja como base para poder organizar y entender los distintos tipos de protocolos y su ámbito de actuación

Características del Modelo OSI Los niveles dividen los aspectos de las operaciones de red en elementos menos complejos. Los niveles definen las interfaces estándar para la compatibilidad plug-and-play. Los niveles permiten que los ingenieros especialicen sus esfuerzos de diseño y de desarrollo en funciones modulares. Los niveles promueven la simetría en las distintas funciones modulares de red para que trabajen de forma conjunta. Los niveles evitan que los cambios en un área afecten otras áreas, de manera que cada área pueda evolucionar más rápidamente. Los niveles dividen la complejidad de la operativa de las redes en operaciones separadas de fácil aprendizaje.

Module 1: Creating and Configuring Schemas Capas del Modelo OSI Capa 7: La capa de aplicación La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana al usuario; suministra servicios de red a las aplicaciones del usuario. Difiere de las demás capas debido a que no proporciona servicios a ninguna otra capa OSI, sino solamente a aplicaciones que se encuentran fuera del modelo OSI. Algunos ejemplos de dichos procesos de aplicación son los programas de hojas de cálculo, de procesamiento de texto y los de las terminales bancarias. La capa de aplicación establece la disponibilidad de los potenciales socios de comunicación, sincroniza y establece acuerdos sobre los procedimientos de recuperación de errores y control de la integridad de los datos. Si desea recordar la Capa 7 en la menor cantidad de palabras posible, piense en los navegadores de Web. Capa 6: La capa de presentación La capa de presentación garantiza que la información que envía la capa de aplicación de un sistema pueda ser leída por la capa de aplicación de otro. De ser necesario, la capa de presentación traduce entre varios formatos de datos utilizando un formato común. Si desea recordar la Capa 6 en la menor cantidad de palabras posible, piense en un formato de datos común. Capa 5: La capa de sesión: Como su nombre lo implica, la capa de sesión establece, administra y finaliza las sesiones entre dos hosts que se están comunicando. La capa de sesión proporciona sus servicios a la capa de presentación. También sincroniza el diálogo entre las capas de presentación de los dos hosts y administra su intercambio de datos. Además de regular la sesión, la capa de sesión ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de datos, clase de servicio y un registro de excepciones acerca de los problemas de la capa de sesión, presentación y aplicación. Si desea recordar la Capa 5 en la menor cantidad de palabras posible, piense en diálogos y conversaciones. Capa 4: La capa de transporte La capa de transporte segmenta los datos originados en el host emisor y los reensambla en una corriente de datos dentro del sistema del host receptor. El límite entre la capa de sesión y la capa de transporte puede imaginarse como el límite entre los protocolos de capa de medios y los protocolos de capa de host. Mientras que las capas de aplicación, presentación y sesión están relacionadas con aspectos de las aplicaciones, las tres capas inferiores se encargan del transporte de datos. La capa de transporte intenta suministrar un servicio de transporte de datos que aísla las capas superiores de los detalles de implementación del transporte. Específicamente, temas como la confiabilidad del transporte entre dos hosts es responsabilidad de la capa de transporte. Al proporcionar un servicio de comunicaciones, la capa de transporte establece, mantiene y termina adecuadamente los circuitos virtuales. Al proporcionar un servicio confiable, se utilizan dispositivos de detección y recuperación de errores de transporte. Si desea recordar la Capa 4 en la menor cantidad de palabras posible, piense en calidad de servicio y confiabilidad. Capa 3: La capa de red: La capa de red es una capa compleja que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente distintas. Si desea recordar la Capa 3 en la menor cantidad de palabras posible, piense en selección de ruta, conmutación, direccionamiento y enrutamiento. Capa 2: La capa de enlace de datos La capa de enlace de datos proporciona un tránsito de datos confiable a través de un enlace físico. Al hacerlo, la capa de enlace de datos se ocupa del direccionamiento físico (comparado con el lógico) , la topología de red, el acceso a la red, la notificación de errores, entrega ordenada de tramas y control de flujo. Si desea recordar la Capa 2 en la menor cantidad de palabras posible, piense en tramas y control de acceso al medio. Capa 1: La capa física La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales. Las características tales como niveles de voltaje, temporización de cambios de voltaje, velocidad de datos físicos, distancias de transmisión máximas, conectores físicos y otros atributos similares se definen a través de las especificaciones de la capa física. Si desea recordar la Capa 1 en la menor cantidad de palabras posible, piense en señales y medios.

Module 1: Creating and Configuring Schemas MODELO OSI Sistema A Sistema B frame Application Application Presentación Presentación Session Session “Leo mi nivel” Transport Transport “Adiciono mi parte” Network Network Data Link Data Link Physical Physical Communications Medium

Protocolos El modelo OSI provee un marco conceptual, pero el modelo en sí mismo no es un método de comunicación .La verdadera comunicación se hace posible utilizando protocolos de comunicación. En este contexto un protocolo se define como un conjunto formal de reglas y convenciones que gobiernan la formas en que las computadoras intercambian información en un medio de red. Un protocolo implementa las funciones de una o más capas del módelo OSI.

Ejemplo de Protocolo Una computadora manda otra un mensaje , primero le dice la longitud del mensaje para que la receptora lo pueda interpretar y acontinuación el mensaje..

Comunicación en Capas Puede llegar a ser hasta de 3 capas : Con su par Con la superior Con la inferior

Communications Medium Comunicación en Capas Sistema A Sistema B frame Application Application Presentación Presentación Session Session “Leo mi nivel” Transport Transport “Adiciono mi parte” Network Network Data Link Data Link Physical Physical Communications Medium

Las capas OSI y los formatos de la información Module 1: Creating and Configuring Schemas Las capas OSI y los formatos de la información Insertar animacion

OSI Model Tiempo www, ftp, smtp, telnet ASCII to EBCDIC conversions NFS, SQL, X windows, ASP Flow control, TCP, UDP Segments Color Routers, layer 3 switches, IP,IPX Packets Switches and bridges, 802.3 / 802.2 HDLC Frames Tiempo Hubs, EIA/TIA-232, V.35 Bits