jueves, 25 de septiembre de 2014

Redes de Computadores

Concepto:

Una red de computadoras, por lo tanto, es un conjunto de estas máquinas donde cada uno de los integrantes comparte información, servicios y recursos con el otro. Por lo general se habla de red informática ya que es habitual que, además de las computadoras, se utilicen otros equipos complementarios para facilitar la comunicación.

Autores del concepto: (Lorena Albiño-Dania Girón-Mishell Salazar-Angel Castillo-Ronaldo Merchan)


 

Es un conjunto formado por dos o mas equipos de computo unidos fisicamente por cables o punto de acceso en el caso de las redes inalambricas y logicamente mediante protocolos.
Red de computadoras
Objetivo de las Redes de Computadores:
1.-Una rede de computadores permite compartir dispositivos y perifericos como impresora, discos duros, unidades de DVD y escaners.
Ejemplo: 
En un ciber de 10 computadoras se comparte una sola impresora para que cada usuario pueda usarlo.
 
2.-Permite compartir servicios como el Internet, correo electrónico, redes sociales y vídeo llamadas.








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3.- Dar a conocer el objetivo de realizar un control de flujo en las arquitecturas de red

4.- Explicar el funcionamiento interno de dispositivos de interconexión del tipo conmutador

5.- Conocer los accesos a servicios de Internet más implantados en la actualidad







 

TIPOS DE REDES DE COMPUTADORES
Las redes se clasifican de acuerdo ala extensión geográfica donde se ubican entre las más importantes tenemos:




Redes LAN
 Es un sistema de comunicación entre computadoras que permite compartir información, con la característica de que la distancia entre las computadoras debe ser pequeña. Estas redes son usadas para la interconexión de computadores personales y estaciones de trabajo. Se caracterizan por: tamaño restringido, tecnología de transmisión (por lo general broadcast), alta velocidad y topología.

La distancia que puede llegar es de 200 mtrs

Son redes con velocidades entre 10 y 100 Mbps, tiene baja latencia y baja tasa de errores. Cuando se utiliza un medio compartido es necesario un mecanismo de arbitraje para resolver conflictos.

Dentro de este tipo de red podemos nombrar a INTRANET, una red privada que utiliza herramientas tipo internet , pero disponible solamente dentro de la organización.

Ej.: IEEE 802.3 (Ethernet), IEEE 802.4 (Token Bus), IEEE 802.5 (Token Ring)

Redes WAN (Wide Aria Network)
 


REDES MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK)
Una red de área metropolitana (Metropolitan Área Network o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad que da cobertura en un área geográfica extensa, proporcionando capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MAN BUCLE), la tecnología de pares de cobre se posiciona como la red más grande del mundo una excelente alternativa para la creación de redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50 ms), gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas, las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10 Mbit/s ó 20 Mbit/s, sobre pares de cobre y 100 Mbit/s, 1 Gbit/s y 10 Gbit/s mediante fibra óptica.


REDES PAN

 Una red de área personal (PAN) es una red de computadora utilizada para la comunicación entre los dispositivos de información de la computadora y diferentes tecnologías cerca de una persona. 

El alcance de una PAN normalmente se extiende a 10 metros.

Un cable PAN se construye generalmente con conexiones USB y Firewire, mientras que las tecnologías tales como Bluetooth y la comunicación por infrarrojos forman típicamente una red inalámbrica PAN.




PROTOCOLOS DE RED.

Son un conjunto de reglas y normas que permiten la interconexión entre computadores que forman parte de una red de forma independiente a las plataformas del sistema operativos como se lo demuestra en el siguiente diagrama. 
 













PROTOCOLOS DE RED.

Son un conjunto de sus protocolos que garantizan el envío y recepción de la información  proviene de las siglas protocolo de control de trasferencia protocolo de internet 





PROTOCOLO TCP

Transmission Control Protocol (en español 'Protocolo de Control de Transmisión') o TCP, es uno de los protocolos fundamentales en Internet. Fue creado entre los años 1973 y 1974 por Vint Cerf y Robert Kahn.



Muchos programas dentro de una red de datos compuesta por computadoras, pueden usar TCP para crear conexiones entre sí a través de las cuales puede enviarse un flujo de datos. El protocolo garantiza que los datos serán entregados en su destino sin errores y en el mismo orden en que se transmitieron. También proporciona un mecanismo para distinguir distintas aplicaciones dentro de una misma máquina, a través del concepto de puerto.



TCP da soporte a muchas de las aplicaciones más populares de Internet (navegadores, intercambio de ficheros, clientes FTP, etc.) y protocolos de aplicación HTTP, SMTP, SSH y FTP.
 




 




Topología

Es el Procesos que permiten ubicar la computadoras que forman parte de una red en un sitio especifico entre las mas importantes tenemos

 Topología de anillo

Topología de estrella

Topología de bus

Topología de árbol

*TOPOLOGIA DE ANILLO
Conecta a las computadoras con un solo cable en forma de círculo.
Ventajas
Se trata de una arquitectura muy sólida, que pocas veces entra en conflictos con usuarios.
Desventajas
La falla de una computadora altera el funcionamiento de toda lea red.
Las distorsiones afectan a toda la red.
 
*TOPOLOGIA DE ESTRELLA
Tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco. Se utiliza sobre todo para redes locales.
Ventajas
 Reduce la posibilidad de fallo de red conectando todos los nodos a un nodo central. Cuando se aplica a una red basada en la topología estrella este concentrador central reenvía todas las transmisiones recibidas de cualquier nodo periférico a todos los nodos periféricos de la red, algunas veces incluso al nodo que lo envió.
Desventajas  


Radica en la carga que recae sobre el nodo central. La cantidad de tráfico que deberá soportar es grande y aumentará conforme vayamos agregando más nodos periféricos, lo que la hace poco recomendable para redes de gran tamaño. Además, un fallo en el nodo central puede dejar inoperante a toda la red.
*TOPOLOGIA DE BUS
Tiene un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí 
Ventajas
Requiere menos cable que una topología estrella.
Es fácil conectar nuevos nodos a la red. 
Desventajas
Se requieren terminadores.
Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red "cae".
No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.
Toda la red se caería si hubiera una ruptura en el cable principal.
*TOPOLOGIA DE ARBOL
La topología de árbol combina características de la topología de estrella con la de bus. Consiste en un conjunto de subredes estrella conectadas a un bus. Esta topología facilita el crecimiento de la red.
Ventajas
Tiene nodos periféricos individuales (por ejemplo hojas) que requieren transmitir a y recibir de otro nodo solamente y no necesitan actuar como repetidores o regeneradores. 
Desventajas 
Si falla un enlace que conecta con un nodo hoja, ese nodo hoja queda aislado; si falla un enlace con un nodo que no sea hoja, la sección entera queda aislada del resto.  



SIMULADOR DE REDES

Es un paquete de software que permite desarrollar la destreza  en el usuario para diseñar y configurar diferentes tipos de redes de computadores. El programa esta disponible de forma gratuitita y portable (no se necesita instalar).  
 



Los dispositivos de conexión para las redes son:

Router (enrutador)
 







Un Router — también conocido como enrutador o encaminador2 de paquetes, y españolizado como rúter, es un dispositivo que proporciona conectividad a nivel de red o nivel tres en el modelo OSI. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un encaminador (mediante bridges), y que por tanto tienen prefijos de red distintos.



Switch

switch es un dispositivo digital lógico de interconexión de equipos que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red. Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las redes de área local.
Hub



 

Hub es un dispositivo que permite centralizar el cableado de una red y poder ampliarla. Esto significa que dicho dispositivo recibe una señal y repite esta señal emitiéndola por sus diferentes puertos. Trabaja en la capa física (capa 1) del modelo OSI o capa de Acceso en modelo TCP/IP.

En la actualidad, la tarea de los concentradores la realizan, con frecuencia, los conmutadores o switchs.

Access Point
 

En redes de computadoras es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación alámbrica para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los dispositivos inalámbricos. Muchos WAPs pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar "roaming".

 
 
Medios de conexión



Medio  de conexión
descripción
CONSOLE
Cable que permite configurar los dispositivos de red

COPPER STRAIGHT THROUGH
Cable de red recto permite la conexión de los equipos de computo por medio de los dispositivos de conexión, este cable es utilizado en las redes de área local

COPPER CROSS OVER
Cable cruzado permite la conexión entre switch

FIBER
Cable de fibra óptica transporta la información mediante haces de luz

PHONE
Este cable permite conectar teléfonos IP






 
 
Ejercicios de aplicación

Diseñe una red que contenga un servidor, una impresora y cuatro computadores use el switch para enlazar mediante el cable de red recto
 
Deber

Diseñar una red con todos los dispositivos existentes en un cyber 



2do parcial



Direcciones IP Clase A:
Una direccione IP (Protocolo de Internet), una dirección IP está formada por 4 grupos de números separados por puntos que identifican a un equipo de cómputo que forma parte de una red de trabajo, en nuestro caso el computador tiene la siguiente dirección IP:



Que es el Sistema Decimal:
El sistema de numeración decimal, también llamado sistema decimal, es un sistema de numeración posicional en el que las cantidades se representan utilizando como base aritmética las potencias del número diez.

Que es el Sistema Binario:

El sistema binario, llamado también sistema diádico1 en ciencias de la computación, es un sistema de numeración en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Es uno de los que se utiliza en las computadoras, debido a que trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo cual su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0).

Que es el Sistema Octal:

El sistema numérico en base 8 se llama octal y utiliza los dígitos del 0 al 7.
En informática a veces se utiliza la numeración octal en vez de la hexadecimal. Tiene la ventaja de que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Sin embargo, para trabajar con bytes o conjuntos de ellos, asumiendo que un byte es una palabra de 8 bits, suele ser más cómodo el sistema hexadecimal, por cuanto todo byte así definido es completamente representable por dos dígitos hexadecimales.

Que es el Sistema Hexadecimal:

El sistema hexadecimal (a veces abreviado como Hex, no confundir con sistema sexagesimal) es el sistema de numeración posicional que tiene como base el 16. Su uso actual está muy vinculado a la informática y ciencias de la computación, pues los computadores suelen utilizar el byte u octeto como unidad básica de memoria; y, debido a que un byte representa
valores posibles, y esto puede representarse como   que equivale al número en base 16 dos dígitos hexadecimales corresponden exactamente a un byte.

Las direcciones IP clase A son utilizadas por grandes empresas generalmente dedicadas a proveer el servicio del internet o empresas de telecomunicaciones  su rango es desde 1.0.0.0  hasta  126.0.0.0  la máscara de Subred que identifica a este tipo es de  255.0.0.0.  En esta red el primer objeto es el que identifica al grupo de trabajos mientras que el resto de octetos identifican a las terminales de trabajo o HOST.
Se puede configurar 126 redes cada una de ellas con 16’777.214 (224 -2).



Ejemplo:
Usando la Topología de Anillo configura una Red Clase A con un servidor y 4 equipos de cómputo.


  

Direccion IP clase B

Direcciones IP Clase B
Estas direcciones son usadas por medianas empresas  como universidades o instituciones gubernamentales su rango es de 128.0.0.0 hasta 191.0.0.0 la mascara de subred es de 255.255.0.0 en esta clase los dos primeros octetos identifican a la red   y el resto identifican al Host o terminal  Red.red.host.host.
En esta clase se puede configurar 16.384 redes  cada una de ellas con 65.534 terminales  es decir:
Numero de redes 214 = 16384
 Numero de host o terminales 216 = 65536
Ejercicios de aplicación

Use la topología de anillo y añada direcciones IP clase B
 
Ejercicio de Aplicación:
Usando el simulador de redes diseñe la topología adecuada para implementar trabajo en grupo de computadores en el departamento administrativo de la unidad educativa pacifico cembranos y el laboratorio de biblioteca para la cual se debe utilizar una sola impresora, agregar direcciones IP clase B.
 

Deber

Diseñe una red clase A para el departamento de cultura que tiene 5 computadores, el departamento financiero que tiene 3 computadoras y el departamento de bodega que tiene 4 computadoras.
Cada departamento estará enlazado por un switch y todos los usuarios deberán imprimir solo en el departamento de cultura.  
  



DIRECCIONES CLASE C
Estas redes son utilizadas para pequeñas empresas como instituciones educativas e incluso en el hogar su red es 192.0.0.0 -223.255.255.255 la mascara de sub red es la 255.255.255.0 en esta red los tres primeros octetos son los que identifican al grupo de trabajo mientras que el ultimo octeto es el que identifican a la terminal o Host.
En esta clase de IP hay 20977152
Diseñar una red de IP clase C para los departamentos de biblioteca y librería cada uno con tres computadores con tecnología Wi-fi  y que accede al servicio de  una sola impresora ubicada en biblioteca la clave para la red inalámbrica la clave es 1122334455 y para librería su clave es 0123456789
 

 
 


Consultar que significa WEP
Es el sistema descifrado acrónico de wired equivalent privacy o “Privacidad Equivalente Cableada” 

Esto significa que hay 2.097.152 (2^21)  redes de la clase C 254 (2^8-2) anfitriones posibles cada uno