Redes I.

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1 Redes I

2 Protocolos de Red Es conjunto de normas standard que especifica el método para enviar y recibir datos entre varios ordenadores. Es posible que en un equipo coexistan instalados varios protocolos, pues es posible que el mismo pertenezca a redes distintas. Riesgo de seguridad: cada protocolo de red que instalamos en un sistema Windows queda disponible para todos los adaptadores de red existentes en el sistema. Si los dispositivos de red o protocolos no están correctamente configurados, podemos estar dando acceso no deseado a nuestros recursos. Regla de seguridad: tener instalados el número de protocolos indispensable; en la actualidad y en la mayoría de los casos debería bastar con sólo TCP/IP. Si necesitamos mas de un protocolo, es igualmente aconsejable deshabilitarlo en cada uno de los dispositivos de red que no vayan a hacer uso de él. Si necesitamos prestaciones que podemos obtener con varios protocolos, o con una extensión de otro protocolo ya instalado, a menudo será preferible instalar los dos protocolos.

3 Protocolos de Red Son grupos de reglas que definen los procedimientos convenciones y métodos utilizados para transmitir datos entre dos o más dispositivos conectados a la red. La definición tiene dos partes importantes: *Una especificación de las secuencias de mensajes que se han de intercambiar. *Una especificación del formato de los datos en los mensajes. Posibilitan que los componentes de software separados pueden desarrollarse independientemente e implementarse en diferentes lenguajes de programación sobre computadores que quizás tengan diferentes representaciones internas de datos. Están implementados por dos módulos software ubicados en el emisor y el receptor. Un proceso transmitirá un mensajes a otro efectuando una llamada al módulo pasándole el mensaje en cierto formato. Se transmitirá el mensaje a su destino, dividiéndolo en paquetes de tamaño y formato determinado. Una vez recibido el paquete de su módulo realiza transformaciones inversas para regenerar el mensaje antes de dárselo al proceso receptor.

4 Protocolos de Red Principales protocolos de red: TCP/IP IPX/SPX
NetBIOS AppleTalk

5 Protocolo TCP/IP Este no es un protocolo, si no un conjunto de protocolos, que toma su nombre de los dos más conocidos: TCP (Transmission Control Protocol, protocolo de control de transmisión) e IP (Internet Protocol). Esta familia de protocolos es la base de la red Internet, la mayor red de ordenadores del mundo. Por lo cual, se ha convertido en el más extendido. Permite llevar los datos de un ordenador a otro, sin necesidad de que exista una conexión directa. Cada paquete lleva incluida la dirección del remitente y del destinatario, por lo que puede llegar a término moviendose por distintas redes, dirigido por enrutadores.

6 Protocolo TCP/IP El protocolo IP se refiere a la forma de fraccionar los datos a enviar en bloques (paquetes, datagramas). El protocolo TCP es el que se encarga del transporte de los datagramas IP: en el ordenador de origen se encarga de la creación de los datagramas, su secuencia, su identificacion, del control de errores y de su envio. En el ordenador de destino el mismo protocolo TCP se encarga de recopilar los datagramas, de ordenarlos secuencialmente, de esperar a los datagramas retrasados, y de solicitar al ordenador de destino que reenvie aquellos que se hayan extraviado o hayan llegado dañados, encargándose también al final de reconstruir los datos con los datagramas recibidos. Es muy flexible y eficaz: si una conexión entre redes se rompe, los datos cambian la trayectoria y alcanzan su destino por una ruta alternativa: la red puede llevar cada paquete por la ruta más idónea disponible en ese instante. Tampoco es preciso que todos los paquetes lleguen en el mismo orden o en el mismo tiempo.

7 Protocolo TCP/IP Permite enlazar computadoras con diferentes sistemas operativos. Es el protocolo que utiliza la red de redes Internet. Imprescindible si estás conectado a Internet o quieres crear una intranet. La capacidad de TCP/IP para mover información en una red, por grande que sea, sin perder datos, su sistema de nombres y direcciones, y su facilidad para saltar de una red a otra lo convierten en el candidato ideal para cualquier red de ordenadores dispuesta a no quedarse dentro de las paredes de un edificio. Dificultad de configuración para el usuario Necesidad de un mantenimiento constante por parte del administrador de la red. Necesidad que tiene el usuario de conocer algunos datos imprescindibles antes de que el sistema empiece a funcionar en red: dirección IP, máscara de red, dirección del servidor de nombres y dirección del encaminador.

8 Protocolo TCP/IP Mantenimiento por parte del administrador:
asignación de direcciones IP a los nuevos equipos, mantenimiento de la tabla de nombres en el servidor de nombres vigilar que no haya direcciones duplicadas Falta de seguridad de TCP/IP frente a los "mirones" que tengan acceso físico a la red, ya que las tramas TCP/IP no van codificadas y con un software adecuado podría capturarse parte de la información que estamos enviando.

9 Protocolo IPX/SPX Internet Packet eXchange/Sequenced Packet eXchange. Es el conjunto de protocolos de bajo nivel utilizados por el sistema operativo de red Netware de Novell. SPX actúa sobre IPX para asegurar la entrega de los datos.  Ha demostrado su valía en redes de área local, es rápido, fácil de configurar y requiere pocas atenciones. Es el protocolo que Microsoft recomienda para redes de área local basadas en DOS, Windows 3.x, Windows 95 y Windows NT. El principal inconveniente que presenta para redes medianas y grandes es que no se puede enrutar o sea que no puede pasar de una subred a otra si entre ambas hay un encaminador (router), por lo que no puede usarse en redes WAN. Otro inconveniente que presenta en redes con un cierto número de equipos es que puede llegar a saturar la red con los broadcast que lanzan los equipos para anunciarse en la red.

10 Protocolo IPX/SPX Desarrollados por Novell a principios de los años 80 los cuales sirven de interfaz entre el sistema operativo de red Netware y las distintas arquitecturas de red. El protocolo IPX es similar a IP, SPX es similar a TCP por lo tanto juntos proporcionan servicios de conexión similares a TCP/IP. El protocolo IPX se refiere al empaquetamiento de los datos, incluyendo cada paquete la dirección de destino, lo que permite enviar datos de una red a otra. El protocolo IPX no garantiza la integridad del envio (paquetes perdidos etc). De ello se encarga el protocolo SPX. Mientras que el protocolo IPX es similar a IP, SPX es similar a TCP. Juntos, por lo tanto, proporcionan servicios de conexión similares a TCP/IP.

11 Protocolo NETBIOS NetBIOS - (Network Basic Input/Output System), sistema básico de entrada/salida de red, que es el sistema de enlazar el software y el hardware de red en los PCs. Este protocolo es la base de la red de Microsoft Windows para Trabajo en Grupo. Es el protocolo utilizado por las antiguas redes basadas en Microsoft LAN Manager. Es muy rápido en pequeñas redes que no lleguen a la decena de equipos y que no muevan ficheros de gran tamaño, a partir de ahí es mejor que te decantes por otra opción y lo desinstales de tus clientes y tus servidores, esto último siempre que no tengas ningún equipo que utilice LAN Manager.

12 Protocolo NETBIOS NetBIOS es un protocolo de comunicación entre ordenadores que comprende tres servicios: El servicio de nombres permite el registro de nombres de computador, aplicaciones y otros identificadores en general en la red. Un programa puede, a través de este servicio, determinar qué computadora en la red corresponde un determinado nombre. El servicio de paquetes posibilita el envío y recibimiento de paquetes en la red, punto a punto o por difusión. El servicio de sesión permite el establecimiento de conexiones entre dos puntos en la red y es análogo al protocolo TCP. Este protocolo corresponde con la era pre-internet, año 1985, y se utilizaba en equipos con win 98/95 y "Microsoft Windows para Trabajo en Grupo".

13 Protocolo NETBIOS Es un protocolo no enrutable: cada equipo se identifica con un nombre (equipo_de_pepe, equipo_de_juan) y no con una dirección lógica, viendose entre si unicamente los equipos situados en el mismo segmento, y siendo necesario utilizar puertas de enlace (gateways) para conectar los segmentos entre si, o con un ordenador principal. Pese a su antiguedad y limitaciones, para redes pequeñas, posiblemente siga siendo el protocolo mas rápido. NetBios originariamente trabajaba sobre el protocolo netbeui que era el responsable del transporte de datos. Se usa principalmente con el Cliente para redes Microsoft y con el servicio Compartir archivos e impresoras para redes Microsoft, que permite acceder a recursos de otros ordenadores (carpetas, perifericos).

14 Protocolo AppleTalk Es el protocolo de comunicación para ordenadores Apple Macintosh y viene incluido en su sistema operativo, de tal forma que el usuario no necesita configurarlo. Existen tres variantes de este protocolo: LocalTalk. La comunicación se realiza a través de los puertos serie de las estaciones. La velocidad de transmisión es pequeña pero sirve por ejemplo para compartir impresoras. Ethertalk. Es la versión para Ethernet. Esto aumenta la velocidad y facilita aplicaciones como por ejemplo la transferencia de archivos. Tokentalk. Es la versión de Appletalk para redes Tokenring.

15 Medios de comunicación para una red de computadoras
1.1.   Cables 1.2.   Líneas telefónicas 1.3.   Medios inalámbricos

16 1.1 Cableado de una red Principales tipos de cables
La gran mayoría de las redes están conectadas por algún tipo de cableado, que actúa como medio de transmisión por donde pasan las señales entre los equipos. Hay disponibles una gran cantidad de tipos de cables para cubrir las necesidades y tamaños de las diferentes redes, desde las más pequeñas a las más grandes. Se pueden agrupar en tres grupos principales que conectan la mayoría de las redes: ·         Cable coaxial. ·         Cable de par trenzado (apantallado y no apantallado). ·         Cable de fibra óptica.

17 Cable coaxial Consta de un núcleo de hilo de cobre rodeado por un aislante, un apantallamiento de metal trenzado y una cubierta externa. El término apantallamiento hace referencia al trenzado o malla de metal (u otro material) que rodea algunos tipos de cable. El apantallamiento protege los datos transmitidos absorbiendo el ruido, de forma que no pasan por el cable y no distorsionan los datos. El núcleo de un cable coaxial transporta señales electrónicas que forman los datos. Este núcleo puede ser sólido o de hilos. Si el núcleo es sólido, normalmente es de cobre.

18 Cable coaxial La malla de hilo trenzada actúa como masa, y protege al núcleo del ruido eléctrico y de la intermodulación (la intermodulación es la señal que sale de un hilo adyacente). El núcleo de conducción y la malla de hilos deben estar separados uno del otro. Si llegaran a tocarse, el cable experimentaría un cortocircuito, y el ruido o las señales que se encuentren perdidas en la malla circularían por el hilo de cobre. Estos cortocircuitos de bajo voltaje generalmente causan un fallo en el dispositivo y lo habitual es que se pierdan los datos. Es más resistente a interferencias y atenuación que el cable de par trenzado.  Es una buena opción para grandes distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos con un equipamiento poco sofisticado. Hubo un tiempo donde el cable coaxial fue el más utilizado. Existían dos importantes razones para la utilización de este cable: era relativamente barato, y era ligero, flexible y sencillo de manejar.

19 Tipos de cable coaxial · Cable fino (Thinnet).
·         Cable grueso (Thicknet). El cable Thinnet es un cable coaxial flexible de unos 0,64 centímetros de grueso. Este tipo de cable se puede utilizar para la mayoría de los tipos de instalaciones de redes, ya que es un cable flexible y fácil de manejar. Puede transportar una señal hasta una distancia aproximada de 185 metros antes de que la señal comience a sufrir atenuación. El cable Thicknet es un cable coaxial relativamente rígido de aproximadamente 1,27 centímetros de diámetro. El núcleo de cobre del cable Thicknet es más grueso que el del cable Thinnet. Cuanto mayor sea el grosor del núcleo de cobre, más lejos puede transportar las señales. El cable Thicknet puede llevar una señal a 500 metros.

20 Hardware de conexión del cable coaxial
Tanto el cable Thinnet como el Thicknet utilizan un componente de conexión llamado conector BNC, para realizar las conexiones entre el cable y los equipos. Existen varios componentes importantes en la familia BNC, incluyendo los siguientes: ·         El conector de cable BNC. El conector de cable BNC está soldado, o incrustado, en el extremo de un cable. ·         El conector BNC T. Este conector conecta la tarjeta de red (NIC) del equipo con el cable de la red. ·         Conector acoplador (barrel) BNC. Este conector se utiliza para unir dos cables Thinnet para obtener uno de mayor longitud. ·         Terminador BNC. El terminador BNC cierra el extremo del cable del bus para absorber las señales perdidas. 

21 Consideraciones sobre el cable coaxial
Utilice el cable coaxial si necesita un medio que pueda: ·         Transmitir voz, vídeo y datos. ·         Transmitir datos a distancias mayores de lo que es posible con un cableado menos caro ·         Ofrecer una tecnología familiar con una seguridad de los datos aceptable.

22 Cable Par Trenzado En su forma más simple, un cable de par trenzado consta de dos hilos de cobre aislados y entrelazados. Hay dos tipos de cables de par trenzado: cable de par trenzado sin apantallar (UTP) y par trenzado apantallado (STP). A menudo se agrupan una serie de hilos de par trenzado y se encierran en un revestimiento protector para formar un cable. El número total de pares que hay en un cable puede variar. El trenzado elimina el ruido eléctrico de los pares adyacentes y de otras fuentes como motores, transformadores, etc.

23 Cable Par Trenzado Cable de par trenzado sin apantallar (UTP)
Es el tipo más conocido de cable de par trenzado y ha sido el cableado LAN más utilizado en los últimos años. El segmento máximo de longitud de cable es de 100 metros. La especificación 568A Commercial Building Wiring Standard de la Asociación de Industrias Electrónicas e Industrias de la Telecomunicación (EIA/TIA) especifica el tipo de cable UTP que se va a utilizar en una gran variedad de situaciones y construcciones. El objetivo es asegurar la coherencia de los productos para los clientes. Estos estándares definen las categorías de UTP. ( categorías ) UTP es particularmente susceptible a la intermodulación, pero cuanto mayor sea el número de entrelazados por pie de cable, mayor será la protección contra las interferencias.

24 Cable Par Trenzado Cable de par trenzado apantallado (STP)
El cable STP utiliza una envoltura con cobre trenzado, más protectora y de mayor calidad que la usada en el cable UTP. STP también utiliza una lámina rodeando cada uno de los pares de hilos. Esto ofrece un excelente apantallamiento en los STP para proteger los datos transmitidos de intermodulaciones exteriores, lo que permite soportar mayores tasas de transmisión que los UTP a distancias mayores.

25 Cable Par Trenzado Elementos de conexión
Conectores telefónicos RJ-45 para conectar a un equipo. Éstos son similares a los conectores telefónicas RJ11. El conector RJ-45 contiene ocho conexiones de cable, mientras que el RJ-11 sólo contiene cuatro. Armarios y racks de distribución. Los armarios y los racks de distribución pueden crear más sitio para los cables en aquellos lugares donde no hay mucho espacio libre en el suelo. Su uso ayuda a organizar una red que tiene muchas conexiones. Paneles de conexiones ampliables. Existen diferentes versiones que admiten hasta 96 puertos y alcanzan velocidades de transmisión de hasta 100 Mbps. Clavijas. Estas clavijas RJ-45 dobles o simples se conectan en paneles de conexiones y placas de pared y alcanzan velocidades de datos de hasta 100 Mbps. Placas de pared. Éstas permiten dos o más enganches.

26 Cable Par Trenzado Consideraciones sobre el cableado de par trenzado
El cable de par trenzado se utiliza si: ·         La LAN tiene una limitación de presupuesto. ·         Se desea una instalación relativamente sencilla, donde las conexiones de los equipos sean simples. No se utiliza el cable de par trenzado si: ·         La LAN necesita un gran nivel de seguridad y se debe estar absolutamente seguro de la integridad de los datos. ·         Los datos se deben transmitir a largas distancias y a altas velocidades.

27 Cable de fibra óptica En el cable de fibra óptica las señales que se transportan son señales digitales de datos en forma de pulsos modulados de luz. Esta es una forma relativamente segura de enviar datos debido a que, a diferencia de los cables de cobre que llevan los datos en forma de señales electrónicas, los cables de fibra óptica transportan impulsos no eléctricos. Esto significa que el cable de fibra óptica no se puede pinchar y sus datos no se pueden robar. El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza.

28 Cable de fibra óptica Composición del cable de fibra óptica
Consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio. Debido a que los hilos de vidrio pasan las señales en una sola dirección, un cable consta de dos hilos en envolturas separadas. Un hilo transmite y el otro recibe. Una capa de plástico de refuerzo alrededor de cada hilo de vidrio y las fibras ofrecen solidez. Al igual que sus homólogos (par trenzado y coaxial), los cables de fibra óptica se encierran en un revestimiento de plástico para su protección. Las transmisiones del cable de fibra óptica no están sujetas a intermodulaciones eléctricas y son extremadamente rápidas, comúnmente transmiten a unos 100 Mbps, con velocidades demostradas de hasta 1 gigabit por segundo (Gbps). Pueden transportar una señal (el pulso de luz) varios kilómetros.

29 Cable de fibra óptica Consideraciones sobre el cable de fibra óptica
El cable de fibra óptica se utiliza si: ·         Necesita transmitir datos a velocidades muy altas y a grandes distancias en un medio muy seguro. El cable de fibra óptica no se utiliza si: ·         Tiene un presupuesto limitado. ·         No tiene el suficiente conocimiento para instalar y conectar los dispositivos de forma apropiada. El precio del cable de fibra óptica es competitivo con el precio del cable de cobre alto de gama. Cada vez se hace más sencilla la utilización del cable de fibra óptica, y las técnicas de pulido y terminación requieren menos conocimientos que hace unos años.

30 1.2. Líneas telefónicas 1.2.1. Línea simple (Dial Up)
1.2.2.   Líneas dedicadas

31 Línea simple (Dial Up) Dial Up. Conexión de red la cual se puede crear y desechar según se requiera que se establece usando un emulador de terminal y un módem y realiza una conexión de datos a través de una línea telefónica. Los enlaces de marcado por línea telefónica son la forma más sencilla de conexiones con acceso conmutado. Los protocolos utilizados generalmente en este tipo de conexiones son SLIP y PPP. Esta forma de conexión suele realizarse a través de una llamada local. Normalmente requiere algo de tiempo para establecer una sesión de datos.

32 Líneas dedicadas Se utilizan para conectar redes de área local de tamaño moderado a un proveedor de servicios de Internet y se caracteriza por ser una conexión permanente. Las líneas "dedicadas" posibilitan la transmisión de datos a velocidades medias y altas (de 64Kbps a 140 Mbps) a través de conexiones de punto a punto o multipunto En Europa, existen cinco tipos de líneas que se distinguen según sus velocidades: E0 (64 Kbps), E1 = 32 líneas E0 (2 Mbps), E1 = 128 líneas E0 (8 Mbps), E3 = 16 líneas E1 (34 Mbps), E4 = 64 líneas E1 (140 Mbps) En Estados Unidos, el concepto es el siguiente: T1 (1,544 Mbps) T2 = 4 líneas T1 (6 Mbps), T3 = 28 líneas T1 (45 Mbps), T4 = 168 líneas T1 (275 Mbps)

33 Líneas dedicadas Se obtiene de una compañia de comunicaciones para proveer un medio de comunicación entre dos instalaciones que pueden estar en edificios separados en una misma ciudad o en ciudades distantes. Aparte de un cobro por la instalación o contratación [pago único], la compañia provedora de servicios (carrier) le cobrará al usuario un pago mensual por uso de la línea, el cual se basará en la distancia entre las localidades conectadas. Este tipo de líneas tienen gran uso cuando se requiere cursar: Una cantidad enorme de tráfico y Cuando este tráfico es continuo. Es muy utilizada este tipo de líneas por bancos, industrias, instituciones académicas, etc.

34 Líneas dedicadas Ventajas:
Existe un gran ancho de banda disponible (desde 64 Kbps hasta decenas de Mbps) Ofrecen mucha privacidad a la información La cota mensual es fija, aún cuando está se use sobreutilize. La linea es dedicada las 24 hrs. No se requiere marcar ningún número telefónico para lograr el acceso. Desventajas: El costo mensual es relativamente costoso. No todas las áreas estan cableadas con este tipo de líneas. Se necesita una línea privada para cada punto que se requiera interconectar. El costo mensual dependerá de la distancia entre cada punto a interconectar. Costos involucrados incluyen un contrato inicial, el costo de los equipos terminales (DTU, Data Terminal Unit) y de una mensualidad fija.

35 Medios inalámbricos 1.1.1. Microondas 1.1.2. Comunicación por satélite
1.1.3.   Comunicación por infrarrojo

36 Microondas Transmisión a través de ondas de radio de alta frecuencia (En el rango de 1 a 30 GigaHertz) para comunicaciones de banda ancha. Requiere una estación repetidora cada 20 millas debido a la curvatura de la tierra.

37 Comunicación por satélite
Dispositivo en órbita, que actúa como estación retransmisora. El satélite recibe señales enviadas desde una estación en tierra, las amplifica y retransmite en diferente frecuencia a otra estación en tierra.

38 Comunicación por infrarrojo
Usa LEDs y fotodiodos para transmitir datos entre ordenadores. La señal se recoge a través de pequeños receptores en línea recta con el emisor o a través del reflejo en paredes o techos. Se usan para soluciones de corta distancia, ya que las condiciones atmosféricas interfieren con la señal.