Ing. Edwin R. Lacayo Cruz Esp. Telecomunicaciones Edwin R Lacayo Cruz 1.

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1 Ing. Edwin R. Lacayo Cruz Esp. Telecomunicaciones Edwin R Lacayo Cruz 1

2 Redes de Interconexión 2 contenidos 1. Introducción a las Redes 2. Medio de Transmisión Guiado (cables) No guiado (inalámbrico) 3. Elementos de Interconexión 4. Principio básico y conmutación Ethernet 5. Interconexión de Red (Protocolos IP ) 6. Capa de transporte TCP 7. Capa de aplicación

3 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconexión 3 Unidad 1 Introduccion a las Redes © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

4  Las redes de datos se desarrollaron como consecuencia de aplicaciones comerciales diseñadas para microcomputadores  Se tornó evidente que el uso de disquetes para compartir datos no era un método eficaz ni económico para desarrollar la actividad empresarial. La red a pie creaba copias múltiples de los datos. Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconexión 4

5 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión5  Las empresas necesitaban una solución que resolviera con éxito los tres problemas siguientes: ◦ Cómo evitar la duplicación de equipos informáticos y de otros recursos ◦ Cómo comunicarse con eficiencia ◦ Cómo configurar y administrar una red  A mediados de la década de 1980, las tecnologías de red que habían emergido se habían creado con implementaciones de hardware y software distintas.  Una de las primeras soluciones fue la creación de los estándares de Red de área local (LAN - Local Area Network, en inglés).

6 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión6  Red: Conjunto de ordenadores conectados entre sí que comparten datos y recursos (impresoras, discos duros). Red:  Interconectividad (internetworking) Interconectividad (internetworking)  Es todo lo referente a la red de comunicaciones. LAN; WAN, niveles OSI, protocolos de ruteo, routers, switches, encapsulaciónes, cableado estructurado, todo eso es parte del internetworking

7 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión7  En un sistema LAN, cada departamento de la empresa era una especie de isla electrónica.

8 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión8  Dispositivos de Networking  El dispositivos de usuario final que conectan a la red se conocen como hosts y su tarjeta de interfaz de red es NIC.

9 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión9  Dispositivo de Usuario  Dispositivo de Red

10 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión10  Redes de Área Local LAN  componentes: ◦ Computadores ◦ Tarjetas de interfaz de red ◦ Dispositivos periféricos ◦ Medios de networking ◦ Dispositivos de networking  Algunas de las tecnologías comunes de LAN son: ◦ Ethernet ◦ Token Ring ◦ FDDI  Ejemplo de red LAN

11 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión11  Topología de Red  La topología de red define la estructura de una red y es la topología física, que es la disposición real de los cables o medios.

12 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión12  Redes de Área Amplia WAN  Las WAN interconectan las LAN, que a su vez proporcionan acceso a los computadores o a los servidores de archivos ubicados en otros lugares.  Las WAN permiten que los computadores, impresoras y otros dispositivos de una LAN compartan y sean compartidas por redes en sitios distantes. Las WAN proporcionan comunicaciones instantáneas a través de zonas geográficas extensas.  Dispositivo WAN

13 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión13  Redes de Área Metropolitana MAN  La MAN es una red que abarca un área metropolitana, por ejemplo, una ciudad o una zona suburbana.  Una MAN generalmente consta de una o más LAN dentro de un área geográfica común. Por ejemplo, un banco con varias sucursales puede utilizar una MAN. Normalmente, se utiliza un proveedor de servicios para conectar dos o más sitios LAN utilizando líneas privadas de comunicación o servicios ópticos.  También se puede crear una MAN usando tecnologías de puente inalámbrico enviando haces de luz a través de áreas públicas.

14 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión14  Redes de Área de Almacenamiento SAN  Una SAN es una red dedicada, de alto rendimiento, que se utiliza para trasladar datos entre servidores y recursos de almacenamiento.  Al tratarse de una red separada y dedicada, evita todo conflicto de tráfico entre clientes y servidores.  La tecnología SAN permite conectividad de alta velocidad, de servidor a almacenamiento, almacenamiento a almacenamiento, o servidor a servidor.

15 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión15  Redes Propiedad Privada  Una VPN es una red privada que se construye dentro de una infraestructura de red pública, como la Internet global. Con una VPN, un empleado a distancia puede acceder a la red de la sede de la empresa a través de Internet, formando un túnel seguro entre el PC del empleado y un router VPN en la sede.

16 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión16  Redes Interna y Externa  Una de las configuraciones comunes de una LAN es una red interna, a veces denominada "intranet". Los servidores de Web de red interna son distintos de los servidores de Web públicos, ya que es necesario que un usuario público cuente con los correspondientes permisos y contraseñas para acceder a la red interna de una organización.  Las redes externas hacen referencia a aplicaciones y servicios basados en la red interna, y utilizan un acceso extendido y seguro a usuarios o empresas externas.  Por lo tanto, una red externa es la extensión de dos o más estrategias de red interna, con una interacción segura entre empresas participantes y sus respectivas redes internas.

17 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión17 OSI Model y TCP/IP © 2003, Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

18 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión18  OSI  En sus inicios, el desarrollo de redes sucedió con desorden en muchos sentidos. A principios de la década de 1980 se produjo un enorme crecimiento en la cantidad y el tamaño de las redes  Para enfrentar el problema de incompatibilidad de redes, la Organización Internacional de Normalización (ISO) investigó modelos de networking como la red de Digital Equipment Corporation (DECnet), la Arquitectura de Sistemas de Red (SNA) y TCP/IP a fin de encontrar un conjunto de reglas aplicables de forma general a todas las redes

19 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión19  OSI

20 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión20  OSI

21 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión21  OSI

22 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión22  OSI

23 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión23  OSI

24 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión24  OSI

25 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión25  OSI

26 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión26  Comunicación par a par (peer-to-peer)  Esta forma de comunicación se conoce como de par-a-par. Durante este proceso, los protocolos de cada capa intercambian información, denominada unidades de datos de protocolo (PDU). Cada capa de comunicación en el computador origen se comunica con un PDU específico de capa, y con su capa par en el computador destino

27 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión27 ReceiverSender Network Bits Frames Packets Segments Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical

28 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión28  TCP/IP  El estándar histórico y técnico de la Internet es el modelo TCP/IP. (DoD) creó el modelo de referencia TCP/IP porque necesitaba diseñar una red que pudiera sobrevivir ante cualquier circunstancia, incluso una guerra nuclear. En un mundo conectado por diferentes tipos de medios de comunicación, como alambres de cobre, microondas, fibras ópticas y enlaces satelitales, el DoD quería que la transmisión de paquetes se realizara cada vez que se iniciaba y bajo cualquier circunstancia. Este difícil problema de diseño dio origen a la creación del modelo TCP/IP.  A diferencia de las tecnologías de networking propietarias mencionadas anteriormente, el TCP/IP se desarrolló como un estándar abierto. Esto significaba que cualquier persona podía usar el TCP/IP. Esto contribuyó a acelerar el desarrollo de TCP/IP como un estándar.

29 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión29 Nivel de aplicación Nivel de transmisión Nivel de internet Nivel de red

30 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión30  TCP ◦ prové confiabilidad; implementa conexión de datos, recuperación de errores por repetición, control de flujo  UDP ◦ transporte de datagramas, no orientado a conexión  IP ◦ protocolo de enrutamiento  ICMP ◦ gestión de errores de la capa IP (implementa, por ejemplo, Ping y Traceroute)  IGMP ◦ gestión de grupo (para multicasting)  ARP (Address Resolution Protocol) e RARP (Reverse ARP) ◦ para conversión de direcciones IP en direcciones usadas por la interfaz de red y vice-versa TCPUDP ICMPIPIGMP ARP interfaz de hardware RARP proc. de usuario medio físico aplicación transporte red enlace

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32 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión32  Data Encapsulation  Todas las comunicaciones de una red parten de un origen y se envían a un destino. La información que se envía a través de una red se denomina datos o paquetes de datos. Si un computador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer término los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento.  El encapsulamiento rodea los datos con la información de protocolo necesaria antes de que se una al tránsito de la red. Por lo tanto, a medida que los datos se desplazan a través de las capas del modelo OSI, reciben encabezados, información final y otros tipos de información.

33 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión33 HDR = header Sender Bits User Data L2 HDR L3 HDR L4 HDR L5 HDR L6 HDR L7 HDR FCS L7 HDR L7 HDR L7 HDR L7 HDR L7 HDR L6 HDR L6 HDR L6 HDR L6 HDR L5 HDR L5 HDR L5 HDR L4 HDR L4 HDR L3 HDR Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1

34 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión34 HDR = header Receiver Bits User Data L2 HDR L3 HDR L4 HDR L5 HDR L6 HDR L7 HDR FCS L7 HDR L7 HDR L7 HDR L7 HDR L7 HDR L6 HDR L6 HDR L6 HDR L6 HDR L5 HDR L5 HDR L5 HDR L4 HDR L4 HDR L3 HDR Application Presentation Session Transport Network Data Link Physical 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1

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37 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión37  Ejercicios Unidad 1: 1. Defina la terminología de Internetworking 2. Defina tres tipos de redes que pueden tomar hoy la internetworking global. 3. Como ha venido evolucionando la red de informática. 4. Cuáles son los dispositivos de interconexión a nivel de red y cuál es su aplicación. 5. Que es una topología de red, cuantos tipos hay y cuál es su aplicación en la interconexión. 6. Defina el modelo OSI y sus capas de aplicación. 7. Defina el modelo TCP/IP y sus capas de aplicación. 8. Defina como es el proceso de encapsulamiento

38 Edwin R Lacayo Cruz Redes de Interconeión38 Fin de la Unidad 1