Redes un Mundo Informático 
Unidad 1
Fundamentos de Redes de Computadoras
Redes informáticas
Las redes informáticas son grupos de ordenadores conectados mediante una estructura de cableado o mediante un sistema inalámbrico, que les permite compartir archivos y servicios entre sí. Para lograr un buen rendimiento de dichas redes, es necesario contar con varios dispositivos para realizar las conexiones y unir nuestra red con otras redes, y ofrecer un sistema de comunicación mucho más seguro y eficiente.
Entre los dispositivos denominados básicos que son utilizados para el diseño de redes, tenemos los siguientes:
- Modems.
- Hubs.
- Repetidores.
- Bridges.
- Routers.
- Gateways.
- Brouters.
Modelo OSI
OSI significa Open Systems Interconnection o, en español, Interconexión de Sistemas Abiertos. OSI es una norma universal para protocolos de comunicación lanzado en 1984. Fue propuesto por ISO y divide las tareas de la red en siete niveles.
Modelo OSI: Un modelo de siete niveles o siete capas
Séptimo Nivel – Nivel o Capa de aplicación
La capa de aplicación es la capa del modelo OSI más cercana al usuario, por esta razón es también el nivel que tiene el mayor número de protocolos existentes, ya que los usuarios son los que tienen un gran número de necesidades.
Este nivel es responsable por convertir las diferencias que existen entre los varios sistemas operativos y aplicativos para un padrón, es decir, esta camada recibe las informaciones que viene del usuario que llamamos SDU (Service Data Unit) y adiciona la información de control que llamamos de PCI (Protocol Control Information) para que tengamos como salida la conocida PDU (Protocol Data Unit).
Los protocolos más conocidos de esta capa son: NFS, AFP, HTTP, SMTP, FTP, SSH, Telnet, SIP, RDP, IRC, SNMP, NNTP, POP3, IMAP, BitTorrent, DNS, entre otros.
Sexto Nivel – Nivel o Capa de presentación
Es una camada intermedia entre la sesión y aplicación.
Es responsable que la información se pueda enviar de manera que el receptor la pueda entender. En ella se tratan aspectos tales como la semántica y la sintaxis de los datos transmitidos. Por ejemplo, la conversión para que protocolos como el tcp/ip puedan hablar con el ipx/spx.
Esta capa también permite cifrar los datos y comprimirlos.
Por ejemplo: la conversión de datos de ASCII para EBCDIC.
La criptografía de datos también es hecha en esta capa.
Por lo tanto, podría decirse que esta capa actúa como un traductor universal.
Quinto nivel – Nivel o capa de sesión
Esta capa es la que se encarga de mantener y controlar el enlace establecido entre dos computadores que están transmitiendo datos de cualquier índole.
Para obtener éxito en el proceso de comunicación.
La capa de sesión tiene que preocuparse con la sincronización entre hosts, para que la sesión abierta entre ellos se mantenga arriba.
Los protocolos más conocidos de esta capa son: SMTP, FTP, SAP, SSH, ZIP, RCP, SCP, Netbios, ASP, entre otros.
Cuarto Nivel – Nivel o capa de transporte
La capa de transporte garantiza que los mensajes lleguen a su destinatario sin errores, en la secuencia correcta y sin pérdidas de datos.
Los protocolos de capas superiores no tienen cualquier preocupación por la transferencia de datos.
También es esta capa que se encarga de recibir los datos enviados por la capa de sesión.
Después de fragmentarlos para que se envié a la capa de red.
En la recepción hace el proceso inverso.
Juntando los paquetes enviados por la capa de red en segmentos para la capa de sesión.
La importancia de la capa de transporte
La capa de transporte separa las capas de nivel de aplicación (capas de la 5 hasta la 7) de las capas de nivel físico (capas de la 1 hasta la 3).
Tercer Nivel – Nivel o capa de red
La capa de red provee los medio funcionales y de procedimiento para que se haga la transferencia de tamaño variable de datos en secuencias, de una origen en un host que se encuentra en una red de datos para un host de destino que se encuentra en una red de datos diferente, tratando de mantener la calidad de servicio que habría sido requerida por la capa de transporte.
Los dispositivos que facilitan tal tarea se denominan encaminadores o enrutadores, aunque es más frecuente encontrarlo con el nombre en inglés routers.
Según Nivel – Nivel o capa de enlace de datos
La capa de enlace de datos proporciona tránsito de datos confiable a través de un enlace físico.
Lo que permite que las capas superiores a ella, estén seguras de que la transmisión de datos a través del vínculo físico se va a realizar prácticamente sin errores.
Esta capa se ocupa del direccionamiento físico, del acceso al medio, de la detección de errores, de la distribución ordenada de tramas y del control del flujo.
Es uno de los aspectos más importantes que revisar en el momento de conectar dos ordenadores.
Primer Nivel – Nivel o capa físico
La capa física define las especificaciones eléctricas, mecánicas, de procedimiento y funcionales.
Para activar, mantener y desactivar el enlace físico entre sistemas finales.
Sus principales funciones se pueden resumir como:
- – Definir el medio o medios físicos por los que va a viajar la comunicación: cable de pares trenzados (o no, como en RS232/EIA232), cable coaxial, guías de onda, aire, fibra óptica.
- – Definir las características materiales (componentes y conectores mecánicos) y eléctricas (niveles de tensión) que se van a usar en la transmisión de los datos por los medios físicos.
- – Definir las características funcionales de la interfaz (establecimiento, mantenimiento y liberación del enlace físico).
- – Transmitir el flujo de bits a través del medio.
- Manejar las señales eléctricas del medio de transmisión, polos en un enchufe, etc.
- – Garantizar la conexión (aunque no la fiabilidad de dicha conexión).
La capa física también es responsable por definir se la transmisión puede o no, ser realizada en los dos sentidos simultáneamente.
Topología de una Red
¿Qué es la topología de una red?
La topología es el arreglo (físico o lógico) donde los dispositivos o nodos de una red (e.g. computadoras, servidores, concentradores, enrutadores, puntos de acceso, etc.) se interconectan sobre un medio de comunicación. La topología en una red determina la forma de comunicación entre sus nodos. Existen topologías donde la intercomunicación entre sus nodos es sencilla y otras donde es compleja. La mala elección de una topología puede ocasionar que la red no opere de manera eficiente. Una topología determina el número de nodos que se conectarán, el método de acceso múltiple, tiempo de respuesta, velocidad de la información, costo, tipo de aplicaciones, etcétera.
TOPOLOGÍA FÍSICAS
Las topologías físicas más comunes son: ducto, estrella, anillo, malla y las híbridas. Cada una de éstas tiene sus ventajas y desventajas, así como sus aplicaciones específicas.
– Topología de estrella (star)
TOPOLOGÍAS LÓGICAS
Las topologías lógicas definen cómo los dispositivos de red se comunicarán a través de las topologías físicas, es decir cómo los dispositivos simultáneamente accederán al medio de comunicación de una manera ordenada. Existen dos tipos de topologías lógicas a nivel de LAN.
► Topología con medio compartido
Unidad 2
Elementos típicos de una red LAN
Existen 5 tipos de elementos típico de la red LAN:
- Switch
- Tarjeta de red
- Router
- Módem
- Puente
Switch
Un switch es el dispositivo analógico que permite interconectar redes operando en la capa 2 o de nivel de enlace de datos del modelo OSI u Open Systems Interconnection. Un conmutador interconecta dos o más partes de una red
Tarjeta de Red
Una tarjeta de red (también llamada placa de red o Network Interface Card (NIC)) es una clase de tarjeta destinada a ser introducida en la placa madre de una computadora o se conecta a uno de sus puertos para posibilitar que la máquina se sume a una red y pueda compartir sus recursos (por ejemplo: como los documentos, la conexión a Internet o una impresora).
Router
El router o enrutador es un dispositivo que opera en capa tres de nivel de 3. Así, permite que varias redes u ordenadores se conecten entre sí y, por ejemplo, compartan una misma conexión de Internet.
Un router se vale de un protocolo de enrutamiento, que le permite comunicarse con otros enrutadores o encaminadores y compartir información entre sí para saber cuál es la ruta más rápida y adecuada para enviar datos.
Módem
Módem es un acrónimo formado por dos términos: modulación y de modulación. Se trata de un aparato utilizado en la informática para convertir las señales digitales en analógicas y viceversa, de modo tal que éstas puedan ser transmitidas de forma inteligible.
Puente
Puente de red (en inglés: bridge) es el dispositivo de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI. Interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete.
Medios utilizados comúnmente en Redes LAN
La clasificación de redes informáticas por Tipo de Conexión; en esta clasificación existen 2 tipos de red: Redes por medios Guiados y Redes por medios No Guiados.
Red por Medios Guiados.- Una red por medios guiados está formada por la conexión de cables entre los distintos dispositivos que la conforman.
Red por Medios No Guiados.- Los medios no guiados transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico. Este tipo de comunicación se denomina Comunicación Inalámbrica.
Componentes de una Red de Área Local
¿Qué es una red de área local?
Una red de área local, red local o LAN (del inglés local área network) es la interconexión de una o varias computadoras y periféricos. Su extensión está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, con repetidores podría llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro. Su aplicación más extendida es la interconexión de computadoras personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.
¿Qué es un servidor?
Un servidor es un equipo informático que forma parte de una red y provee servicios a otros equipos cliente. Se denomina servidor dedicado, aquel que dedica todos sus recursos a atender solicitudes de los equipos cliente. Sin embargo un servidor compartido es aquel que no dedica todos sus recursos a servir las peticiones de los clientes, sino que también es utilizado por un usuario para trabajar de forma local.
Existen gran cantidad de roles que estos pueden desempeñar. En la siguiente relación enumeramos algunos de los más comunes.
Unidad 3
Configuración de una Red
Protocolo de una red
Conjunto de normas standard que especifican el método para enviar y recibir datos entre varios ordenadores. Es una convención que controla o permite la conexión, comunicación, y transferencia de datos entre dos puntos finales.
Generalidades
En su forma más simple, un protocolo puede ser definido como las reglas que dominan la sintaxis, semántica y sincronización de la comunicación. Los protocolos pueden ser implementados por hardware, software, o una combinación de ambos.
Los protocolos son reglas de comunicación que permiten el flujo de información entre equipos que manejan lenguajes distintos, por ejemplo, dos computadores conectados en la misma red pero con protocolos diferentes no podrían comunicarse jamás, para ello, es necesario que ambas «hablen» el mismo idioma.
Seguridad de la red
Otro aspecto importante en cuanto a los protocolos es la seguridad. La conexiones de red implican una relación entre muchos ordenadores, por lo que es necesario un medio de comunicación ( Cables UTP, Cable_coaxial, Fibra óptica, etc), es igualmente importante manejar los datos que se envían y reciben desde la red, así como mostrar estos datos, por lo que normalmente los protocolos de red trabajan en conjunto encargándose de los aspectos parciales de la comunicación. Cada protocolo de red instalado en el sistema operativo quedará disponible para todos los adaptadores de red existentes, por los que si los dispositivos de red no están debidamente configurados se podría estar dando acceso no deseado a nuestros recursos. La regla de seguridad más simple es la de tener instalados solo los protocolos necesarios. De igual manera si necesita más de un protocolo, es igualmente aconsejable deshabilitarlo en cada uno de los dispositivos de red que no vayan a hacer uso de él.
Pila de protocolos y el modelo OSI
A finales de la década de los 70 la Organización Internacional para la Normalización (ISO) empezó a desarrollar un modelo conceptual para la conexión en red al que bautizó con el nombre de Open Systems Interconnection Reference Model o Modelo de Referencia de Interconexión de Sistemas Abiertos, el cual en los entornos de trabajo con redes se le conoce como Modelo ISO, ya para el año 1984 pasa a ser el estándar internacional para las comunicaciones en red al ofrecer un marco de trabajo conceptual que permitía explicar el modo en que los datos se desplazaban dentro de una red. El modelo OSI divide en siete capas el proceso de transmisión de la información entre equipos informáticos, donde cada capa se encarga de ejecutar una determinada parte del proceso global.
Protocolos de red más utilizados
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