TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN II Facilitador: M.C. Johann Mejías Brito

INSTITUTO DE ESTUDIOS UNIVERSITARIOS COLIMENSE S.C TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN II Carrera: Ingeniería en Sistemas Computacionales Docente: M.C. Johann Mejías Brito

OBJETIVO GENERAL DEL CURSO Conocer y reafirmar los conocimientos sobre las tecnologías de la información.

INTRODUCCIÓN A LAS REDES INFORMÁTICAS

DEFINICIÓN Una red informática está constituida por un conjunto de ordenadores y otros dispositivos, conectados por medios físicos o sin cable, con el objetivo de compartir unos determinados recursos. Éstos pueden ser aparatos (hardware), como impresoras, sistemas de almacenamiento, etc., o programas (software), que incluyen aplicaciones, archivos, etc.

DEFINICIÓN Una Red es un conjunto de ordenadores interconectados entre si mediante cable o por otros medios inalámbricos.

Componentes físicos de una red Las redes se construyen con dos tipos de elementos de hardware: nodos y enlaces. Los nodos: generalmente son computadores de propósito general (aunque los routers y switches utilizan hardware especial, los diferencia lo que hace el software). Los enlaces: se implementan en diversos medios físicos: par trenzado, coaxial, fibra óptica y el espacio (enlaces inalámbricos).

Un nodo (una aproximación) CPU Adaptador de Red Caché La velocidad de la CPU se dobla cada 18 meses, pero la latencia de la memoria se mejora sólo un 7% cada año Todos los nodos se conectan a la red a través de un adaptador de red. Este adaptador tiene un software (device driver) que lo administra Memoria En una primera aproximación un nodo funciona con la rapidez de la memoria no con la rapidez del procesador. ¡el software de red debe cuidar cuántas veces accede la información puesta en la RAM! La memoria NO es infinita Es un recurso escaso

TIPOS DE REDES Según su alcance PAN LAN MAN WAN Según el medio de propagación Alámbrica Inalámbrica Según su topología

OBJETIVOS Compartir recursos: archivos, impresoras, unidades de almacenamiento, etc. Transferir información entre ordenadores: e-mail, WWW, etc.

TIPOS DE REDES Según la zona geográfica o cobertura que abarcan, se clasifican en: LAN (Local Area Network): Redes de Área Local MAN (Metropolitan Area Network): Redes de Área Metropolitana WAN (Wide Área Network): Redes de Área Extendida Según el sistema jerárquico de red utilizado , se clasifican en : Redes Cliente-Servidor Redes Punto a Punto

Tipos de redes según su cobertura PAN: Red de área personal. Interconexión de dispositivos en el entorno usuario. Ejemplo: móvil, manos libros. Medio Infrarrojo, o bluetooth. LAN: Red de área local. Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros. Ejemplo: Instituto. WLAN: Red local inalámbrica MAN: Red de área metropolitana. Conjunto de redes LAN, en el entorno de un municipio. WIMAX: red inalámbrica en el entorno de unos 5 a 50 km. WAN: Una Red de Área Amplia (Wide Area Network ), es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Ejemplo: internet.

PAN Personal Area Network Son redes de áreas personales que pueden ser inalámbricas que se usan en PDA, móviles, ordenadores, entre otros. Ejemplo: si desde el móvil se desea consultar una página WEB el teléfono usará una conexión GSM, GPRS, UMTS, las cuales son conexiones PAN, con un cubrimiento hasta de 10 mt2

LAN Local Área Network Red de Área Local. Como su nombre indica, es una red de ordenadores de tamaño pequeño/medio localizada en un edificio (como máximo). Se conectan los ordenadores a través de tarjetas de red, y las arquitecturas más conocidas son Ethernet y Token-Ring. Link.- Enlace.

WAN Wide Area Network Red de Area Amplia. Es una red de computadoras que puede estar localizada en un área geográfica muy extensa y puede contener varios miles de computadoras interconectadas por medio de canales de comunicación de alta velocidad. Utilizadas por organizaciones muy grandes

SAN Storage Area Network (Red de Área de almacenamiento) Es concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de disco y librerías de soporte. Su función es conetar de manera rápida, segura y fiable.

CAN Campus Area Network Es una red de área de campus que conecta redes de área local (LAN) en un área geográfica limitada. Ejemplos: Un campus Universitario, una base militar. Características: prioridad de mensajes, flexibilidad en la configuración, recepción por multidifusión, consistencia de datos, detección y señalización de errores, entre otras.

MAN Metropolitan Area Network (Metropolitan Area Network). Es una red de distribución de datos que cubre una ciudad completa utilizando la tecnología desarrollada para la LAN. La distancia entre las estaciones más alejadas es de 10 Km

Tipos de Red según el medio Nombre Tipo de transmisión Velocidad Distancia máxima Físico Cable coaxial Señal eléctrica Hasta 10 Mb/s 185 m Pares trenzados Hasta 1 Gb/s <100m Fibra óptica Haz de luz Hasta 1 Tb/s <2 Km Sin cables WI-FI Ondas electromagnética Hasta 100 Mb/s Bluetooth Hasta 3Mb/s 10 m Infrarrojos Onda electromagnética Hasta 4Mb/s <1 m Angulo 30º

TOPOLOGÍAS DE RED Topología Física de Red: es una representación gráfica o mapa de cómo se unen las estaciones de trabajo de la red, mediante el cable. Factores a tener en cuenta: La distribución espacial de los equipos. El tráfico que va a soportar la red. El presupuesto (relación inversión/prestaciones) Topologías Puras: Anillo Bus Estrella

TOPOLOGÍA DE ANILLO Consta de varios nodos unidos formando un círculo lógico. Los mensajes se mueven de nodo a nodo en una sola dirección. El cable forma un bucle cerrado formando un anillo Ventajas: Fácil detectar si un PC cae Inconvenientes: Se rompe el cable o no funciona una de las estaciones, se paraliza toda la red

TOPOLOGÍA DE BUS Consta de un único cable (BUS) al que se conecta cada ordenador. Los extremos del cable se terminan con una resistencia denominada terminador. Ventajas: Fácil de instalar y mantener. Si falla una estación, no cae la red. Inconvenientes: Si se rompe el cable principal (BUS) se inutiliza la red.

TOPOLOGÍA DE ESTRELLA Es la más utilizada en redes LAN. Todas las estaciones de la red deben pasar a través de un dispositivo central de conexiones conocido como concentrador de cableado (HUB), que controla el flujo de datos . Ventajas: Si se rompe un cable no se inutiliza la red. Fácil detectar averías. Inconvenientes: Mas cara (utiliza más cable y un concentrador)

TOPOLOGÍA EN ESTRELLA DE UNA RED LAN DE 4 PC´S CON ACCESO A INTERNET HUB ROUTER (del PSI) Para montar esta red en estrella de 4 PC con acceso a internet, necesito el siguiente material: 4 PC´s, un HUB y un ROUTER de acceso a internet 4 Tarjetas de red ethernet 10 conectores de cable RJ-45 5 cables

DISPOSITIVOS DE GESTIÓN DE RED Adaptadores de red. Concentrador (hub) Conmutador (switch) Router Puente Punto de acceso. Repetidor. Pasarela. Servidor de impresión.

LA TARJETA DE RED Permite conectar nuestro equipo a la red. Normalmente se instala en la placa base. Cada tarjeta tiene un identificador denominado MAC, seis pares de dígitos, no puede haber dos tarjetas con el mismo identificador MAC. Formado por seis pares de números. Forma de conocer la MAC: Desde interprete de comandos. Comandos: getmac o ipconfig/all (dirección física)

El “driver” de la tarjeta La tarjeta de red requiere de un driver en software para poder comunicarse con el sistema operativo. Provee las siguientes funciones: Rutina de inicialización de la tarjeta Rutina de servicios de interrupción Procedimientos para transmitir y recibir datos Procedimientos para el manejo de status, configuración y control de la tarjeta

Medios de difusión de datos: El cable de cobre de par trenzado. El cable coaxial. El cable de fibra óptica. El medio inalámbrico.

El cable de pares trenzados Es el cable más utilizado actualmente para redes locales. Está formado por cuatro pares de hilos. Cada par está trenzado para evitar interferencias radioeléctricas. Los problemas que presenta son la atenuación, que es la pérdida de señal. En los extremos del cable es necesario un conector, RJ-45.

Está basado en la tecnología Ethernet, con conectores RJ45 Está basado en la tecnología Ethernet, con conectores RJ45. Es fácil de usar, por lo que es empleado en redes domésticas y de empresas. La información se transmite mediante impulsos eléctricos por los cables. El estándar más utilizado es el cable de par trenzado de categoría 6 (2003) que permite velocidades de transmisión de datos de hasta 1 Gb/s. Estándar 802.3ab.

El cable coaxial: Tiene un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante y una malla metálica para evitar interferencias. Como en el caso del par trenzado, se transmiten impulsos eléctricos por los cables. Este cable no se usa demasiado en grandes redes.

Posee dos conductores concéntricos, uno central, encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular, llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada dieléctrico, Se ha sustituido paulatinamente

El cable de fibra óptica: La información se transmite mediante pequeños impulsos de luz. Es el medio más rápido, pero también el más caro. Se usa en instalaciones científicas de vanguardia, por ejemplo.

Está formada por filamentos de vidrio que son capaces de transportar los paquetes de información como haces de luz producidos por un láser. Velocidad de transmisión de hasta 10 Tb/s.

El medio inalámbrico: La tecnología más empleada es wifi (Wireless Fidelity). La información se transmite por medio de ondas de radio. El estándar más empleado es 802.11g, que permite transferir datos a una velocidad de hasta 54 Mb/s.

El medio inalámbrico:

El medio inalámbrico:

Redes inalámbricas: En las redes inalámbricas tenemos el problema añadido de la seguridad. Existen diversas maneras de evitar el acceso de intrusos a los datos que se están transmitiendo por una red inalámbrica.

CONCENTRADOR O HUB Recibe un paquete de datos a través de un puerto y lo transmite al resto. Esto provoca que la información no la reciba sólo el equipo al cual va dirigida sino también los demás, lo que puede implicar un problema de saturación de la red, ralentización de la red.

Conmutador o Switch Almacena las direcciones MAC (Dirección física de la tarjeta de red) de todos los equipos que están conectados a cada uno de sus puertos. Cuando recibe un paquete a través de un puerto, revisa la dirección MAC a la que va dirigido y reenvía el paquete por el puerto que corresponde a esa dirección, dejando los demás libres de tránsito. Esta gestión más avanzada de la red permite mayor tránsito de datos sin saturarla.

ROUTER O ENRUTADOR Destinado a interconectar diferentes redes entre sí. Por ejemplo, una LAN con una WAN o con Internet. Si utilizamos un enrutador para conectarnos a Internet a través de la tecnología ADSL, aparte de conectar dos redes (la nuestra con Internet), el router también tendrá que traducir los paquetes de información de nuestra red al protocolo de comunicaciones que utiliza la tecnología ADSL, función que antes realizaban los modem. Hoy en día los routers incorporan tecnología WI-FI, para conectar portátiles. También disponen de más de un puerto de conexión, lo que les convierte en switchs.

Puente: Permite dividir una red en distintos segmentos o unir dos redes que emplean un mismo sistema (protocolo) de comunicación, para facilitar la gestión y disminuir el tráfico, sobre todo en redes muy grandes.

Punto de acceso: Es un tipo de puente. Permite, por ejemplo, conectar entre sí una red inalámbrica y una cableada. Podemos decir que es el concentrador empleado en las redes inalámbricas.

Repetidor: Repite y amplifica la señal para ampliar el alcance. Por ejemplo, para conseguir que una red inalámbrica llegue más lejos.

Pasarela: Es un tipo de puente “inteligente” que une dos redes con distintas tecnologías. Por ejemplo, una red de cable coaxial y una Ethernet. Puede ser de tipo hardware (a veces incluido dentro de un cable-módem, por ejemplo) o software.

Servidor de impresión: Permite conectar una impresora en una red. De manera que podemos imprimir desde cualquier equipo conectado a la red.

Adaptador de red: Para que un ordenador pueda conectarse a una red necesita disponer de un dispositivo que traduzca las órdenes que se intercambian entre el ordenador y el medio: cable, fibra o medio inalámbrico. De esto se encarga el adaptador de red.

Adaptador de red. Dirección MAC: A cada adaptador de red se le asigna de fábrica un número o dirección MAC (Media Access Control) que lo identifica de forma unívoca. Es decir, ninguna tarjeta de red, sea del tipo que sea, puede tener una dirección MAC igual a otra. Esta dirección MAC puede emplearse, por ejemplo, para filtrar los equipos que tienen permiso para conectarse a una red inalámbrica.

Protocolos de comunicación: Aunque un ordenador disponga de tarjeta Ethernet no estamos seguros de que pueda conectarse a una red. Necesitamos indicarle que lenguaje debe emplear para comunicarse con el resto de los dispositivos de la red: otros ordenadores, routers, impresoras, etc. El protocolo TCP/IP es el más utilizado para configurar una LAN. El protocolo TCP/IP también es conocido como el protocolo Internet.

Identificación de equipos: direcciones IP: Lo que más nos interesa a la hora de configurar una red de ordenadores es como se identifica cada equipo de la red y que parámetros debemos establecer para que la comunicación sea perfecta.

Identificación de equipos: direcciones IP: En una red, todos los dispositivos deben estar identificados mediante una dirección IP. Si un ordenador dispone de más de una tarjeta de red (Ethernet o inalámbrica, por ejemplo) podrá tener varias direcciones IP. Es el caso de muchos ordenadores.

Identificación de equipos: direcciones IP: Cada dispositivo de red requiere tener configurados, al menos, dos parámetros Dirección IP. Máscara de subred.

PROTOCOLO TCP/IP Para comunicar ordenadores debemos utilizar un conjunto de reglas establecidas que constituyen un protocolo común. Los protocolos más importantes son el TCP/IP. IP (protocolo de Internet). Es el protocolo para transmitir información por Internet. TCP (protocolo de control de transmisiones). Crea conexiones entre ordenadores utilizando un lenguaje común y evita errores de transmisión.

LA DIRECCIÓN IP Cada equipo que pertenece a una red dispone un identificador único dirección IP. La dirección IP está formado por 4 números de tres dígitos cada uno (de 0 a 255): Los tres primeros dígitos son iguales para ordenadores que forman parte de la misma red El cuarto dígito es identificador del equipo dentro de la red. La dirección IP de un ordenador debe ser única dentro de la misma red

LA MÁSCARA DE RED En una red pueden crearse distintas subredes. Para diferenciar los equipos que pertenecen a las distintas subredes de una LAN, se utilizan las máscaras subred. La máscara de red está formada por cuatro dígitos de tres cifras cada uno. Dentro de la misma subred todos los ordenadores tienen la misma máscara de red.

PUERTA DE ENLACE PREDETERMINADA Será la dirección IP del router, switch o elemento enrutador de la red. Nuestro equipo deberá encontrarse en el rango de su red, es decir, sus tres primeras cifras serán iguales a su puerta de enlace, y la última será diferente. Si tenemos de puerta de enlace 192.168.0.1, nuestro equipo debe tener una dirección IP 192.168.0.X (X se debe encontrar entre 2-255).

DIRECCIONES DE SERVIDOR (DNS) (Domain Name System) Son nombres de proveedores de internet. Nuestro proveedor de Internet nos facilitará dos direcciones DNS para evitar la falta de servicio en el caso de perdida o saturación de una de ellas.

Identificación de equipos: direcciones IP:

Dirección IP: Corresponde a la dirección del equipo dentro de la red. Se compone de dos partes: la dirección de red y la dirección de host. Un host es cualquier dispositivo conectado a una red.

Máscara de subred: Se trata de un conjunto de cuatro octetos binarios que indican que parte de una dirección IP del equipo corresponde a la red y cual al ordenador.

CONFIGURACIÓN DE UNA RED

xxx.xxx.xxx.xxx 0..255 Dirección IP Cada ordenador conectado a la red debe disponer de una dirección única para una correcta identificación y efectiva localización. A dicha dirección se la conoce como IP, y se encuentra formada por 4 números de 0 a 255 (xxx) separados por puntos. xxx.xxx.xxx.xxx Para que dos equipos pertenezcan a la misma red deben tener una IP con la parte de red igual 0..255 Máscara de Red Secuencia de 4 números de la misma estructura que la IP, que se utiliza para distinguir qué parte de la IP identifica la red y qué parte a los equipos. Ejemplo: En Redes Clase A la Mascara de red es 255.0.0.0, lo que significa que el primer grupo de bits de la IP es para la red y el resto identifica los equipos

Clases de Direcciones IP: Clase A: se asigna el primer octeto para identificar la red, reservando los tres últimos para que sean asignados a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad máxima de estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 16.777.214 de máquinas. Clase B: se asigna los dos primeros octetos para identificar la red, reservando los dos últimos para que sean asignados a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad máxima de estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 65.534 máquinas. Clase C: se asigna los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el último para que sea asignado a las estaciones de trabajo, de modo que la cantidad máxima de estaciones que pueden pertenecer a esa misma red es de 254 máquinas. Clase Rango IP Nº Redes Nº Estaciones Máscara de red A 1. 0. 0. 0 127.255.255.255 126 16.777.214 255.0.0.0 B 128. 0. 0. 0 191.255.255.255 16.384 65.534 255.255.0.0 C 192. 0. 0. 0 223.255.255.255 2.097.152 254 255.255.255.0

Configuración de Software de una red Instalación de la tarjeta de red. Configurar los componentes de red: Protocolo TCP/IP Configurar una red doméstica o para pequeña oficina: crear Grupo de Trabajo. Compartir recursos.

Instalación de la tarjeta de red Si no se trata de NIC de conexión USB, debemos seguir los siguientes pasos: Desconectar PC de red eléctrica. Extraer carcasa del PC, conectar tarjeta de red en ranura PCI. Enchufar PC. Windows XP y posteriores detecta el nuevo hardware e instala sus drivers, si no…(paso 5) Introduce CD con los drivers de la tarjeta.

Configurar la conexión Buscamos en: Inicicio/configuración/panel de control/conexiones de red…y aparecerá la conexión de la tarjeta de red que hemos instalado. Botón derecho sobre la conexión: propiedades

Configurar la conexión Comprobar que la conexión tiene marcados los elementos: Clientes para redes Microsoft Compartir impresoras y archivos para redes Microsoft Programador de paquetes QoS Protocolo Internet: (TCP/IP) Seleccionar Protocolo TCP/IP y marcar propiedades

Configurar el Protocolo TCP/IP Tenemos 2 opciones: Obtener IP automática si el router permite DHCP Usar una IP manual escribir para cada PC: Dirección IP Máscara de subred Puerta enlace predeterminada Servidores DNS

Configurar un red doméstica o para pequeña oficina Para ello utilizaremos el asistente de Windows que facilita bastante la tarea: Buscamos en: Inicio/configuración/panel de control/conexiones de red/configurar un a red domestica o para pequeña oficina

Configurar un red doméstica o para pequeña oficina 1ª opción: si es el equipo principal, fuente de acceso a internet 2ª opción: si es un cliente que se conecta a internet a través de otro equipo

Configurar un red doméstica o para pequeña oficina Descripción del Equipo Nombre del equipo

Configurar un red doméstica o para pequeña oficina GRUPO DE TRABAJO: es el nombre que va a tener la red, e identifica al conjunto de PC que se unen para compartir información y recursos. TODOS los PC de la red deben tener el mismo nombre de grupo de trabajo

Compartir información y recursos Una vez que la red y el grupo de trabajo están configurados, podemos compartir recursos e intercambiar información. Carpeta Documentos Compartidos: al configurar la red se crea automáticamente esta carpeta donde colocamos las carpetas o archivos que queremos compartir con el resto de usuarios de la red. Compartir y Seguridad: esta opción del menú contextual de carpetas, archivos y unidades de disco permite Compartir o Privatizar el recurso.

Compartir y utilizar una impresora en la red Compartir una impresora: supone permitir al resto de la red que utilice la impresora que tenemos instalada en nuestro equipo. Para esto: Inicio/configuración/impresoras y faxes/(botón derecho sobre impresora) compartir… y escribir el nombre que la impresora tendrá en la red. Utilizar una impresora compartida: supone instalar y utilizar una impresora instalada y compartida por otro usuario de la red. Para esto: Inicio/configuración/impresoras y faxes/agregar una impresora… y seguir el sencillo asistente que detecta e instala las impresoras compartidas por los equipos de la red y transmite el driver correspondiente. Para utilizar esa impresora, el equipo donde está instalada debe estar funcionando.