Teoria de Redes

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REDES. Una red informática es un conjunto de dispositivos interconectados entre sí a través de un medio, que intercambian información y comparten recursos. Básicamente, la comunicación dentro de una red informática es un proceso en el que existen dos roles bien definidos para los dispositivos conectados, emisor y receptor, que se van asumiendo y alternando en distintos instantes de tiempo. También hay mensajes, que es lo que estos roles intercambian. La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informáticas actuales están definidos en varios estándares, siendo el más extendido de todos es el modelo TCP/IP, basado en el modelo de referencia o teórico OSI.

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REDES.

Una red informtica es un conjunto de dispositivos interconectados entre s a travs de un medio, que intercambian informacin y comparten recursos. Bsicamente, la comunicacin dentro de una red informtica es un proceso en el que existen dos roles bien definidos para los dispositivos conectados, emisor y receptor, que se van asumiendo y alternando en distintos instantes de tiempo.Tambin hay mensajes, que es lo que estos roles intercambian. La estructura y el modo de funcionamiento de las redes informticas actuales estn definidos en varios estndares, siendo el ms extendido de todos es el modelo TCP/IP, basado en el modelo de referencia o terico OSI.

Segn sus Extensiones:Constan de RedesWAN, RedesMAN, RedesLAN.

WAN: Red de Amplia Cobertura.Son redes que cubren una amplia regin geogrfica, a menudo un pas o un continente. Este tipo de redes contienemquinasque ejecutanprogramasde usuario llamadas hosts osistemasfinales (end system). Los sistemas finales estn conectados a una subred decomunicaciones. Lafuncinde la subred es transportar los mensajes de un host a otro.En la mayora de las redes de amplia cobertura se pueden distinguir dos componentes: Las lneas de transmisin y los elementos de intercambio (Conmutacin). Las lneas de transmisin se conocen comocircuitos, canales o troncales. Los elementos de intercambio son computadores especializados utilizados para conectar dos o ms lneas de transmisin.Las redes de rea local son diseadas de tal forma que tienentopologassimtricas, mientras que las redes de amplia cobertura tienen topologa irregular. Otra forma de lograr una red de amplia cobertura es a travs de satlite o sistemas deradio.

MAN: Red de rea Metropolitana.Es una versin de mayor tamao de la red local. Puede ser pblica o privada. Una MAN puede soportar tanto voz como datos. Una MAN tiene uno o dos cables y no tiene elementos de intercambio de paquetes o conmutadores, lo cual simplifica bastante eldiseo. La razn principal para distinguirla de otro tipo de redes, es que para las MAN's se ha adoptado un estndar llamado DQDB (Distributed Queue Dual Bus) o IEEE 802.6. Utilizamediosde difusin al igual que las Redes de rea Local.

LAN: Redes de rea Local.Es unsistemade comunicacin entre computadoras que permite compartir informacin, con la caracterstica de que la distancia entre las computadoras debe ser pequea. Estas redes son usadas para la interconexin de computadores personales y estaciones detrabajo. Se caracterizan por: tamao restringido,tecnologade transmisin (por lo general broadcast), altavelocidadytopologa.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 dearbitrajepara resolverconflictos.Dentro de este tipo deredpodemos nombrar aINTRANET,una redprivada que utilizaherramientastipointernet, pero disponible solamente dentro de laorganizacin.

Segn sus Topologas:Las topologas ms utilizadas son TopologaBus, TopologaEstrella, TopologaAnillo.

Topologa Bus:En esta topologa, los elementos que constituyen la red se disponen linealmente, es decir, en serie y conectados por medio de un cable; el bus. Las tramas de informacin emitidas por un nodo (terminal o servidor) se propagan por todo el bus (en ambas direcciones), alcanzado a todos los dems nodos. Cada nodo de la red se debe encargar de reconocer la informacin que recorre el bus, para as determinar cul es la que le corresponde, la destinada a l.Es el tipo de instalacin ms sencillo y un fallo en un nodo no provoca la cada del sistema de la red.

Topologa Estrella:Todos los elementos de la red se encuentran conectados directamente mediante un enlace punto a punto al nodo central de la red, quien se encarga de gestionar las transmisiones de informacin por toda la estrella. La topologa de Estrella es una buena eleccin siempre que se tenga varias unidades dependientes de unprocesador, esta es la situacin de una tpica mainframe, donde elpersonalrequiere estar accediendo frecuentemente esta computadora. En este caso, todos los cables estn conectados hacia un solo sitio, esto es, un panel central.Resulta econmica la instalacin de un nodo cuando se tiene bien planeado su establecimiento, ya que este requiere de un cable desde el panel central, hasta el lugar donde se desea instalarlo.

Topologa Anillo:Los nodos de la red se disponen de un anillo cerrado conectado a l mediante enlaces punto a punto. La informacin describe una trayectoria circular en una nicadirecciny el nodo principal es quien gestiona conflictos entre nodos al evitar la colisin de tramas de informacin. En este tipo de topologa, un fallo en un nodo afecta a toda la red aunque actualmente hay tecnologas que permiten mediante unos conectores especiales, la desconexin del nodo averiado para que el sistema pueda seguir funcionando. La topologa de anillo est diseada como unaarquitecturacircular, con cada nodo conectado directamente a otros dos nodos. Toda la informacin de la red pasa a travs de cada nodo hasta que es tomado por el nodo apropiado. Este esquema de cableadomuestraalgunaeconomarespecto al de estrella. El anillo es fcilmente expandido para conectar ms nodos, aunque en esteprocesointerrumpe la operacin de la red mientras se instala el nuevo nodo. As tambin, elmovimientofsico de un nodo requiere de dos pasos separados: desconectar para remover el nodo y otra vez reinstalar el nodo en su nuevo lugar.

Segn sus Direccionamientos IPV4:Los Direccionamiento IPV4 constan de varias clases, las ms comunes son lasClases A, Clases B, Clases C.

Direccionamiento IPV4 Clase A:Las direcciones de clase A se asignan a redes con un nmero muy grande de hosts. Esta clase permite 126 redes, utilizando el primer nmero para el ID de red. Los tres nmeros restantes se utilizan para el ID de host, permitiendo 16.777.214 hosts por red.

Direccionamiento IPV4 Clase B:Las direcciones de clase B se asignan a redes de tamao mediano a grande. Esta clase permite 16.384 redes, utilizando los dos primeros nmeros para el ID de red. Los dos nmeros restantes se utilizan para el ID de host, permitiendo 65.534 hosts por red.

Direccionamiento IPV4 Clase C:Las direcciones de clase C se utilizan para redes de rea local (LANs) pequeas. Esta clase permite aproximadamente 2.097.152 redes utilizando los tres primeros nmeros para el ID de red. El nmero restante se utiliza para el ID de host, permitiendo 254 hosts por red.

Direccionamiento IPV6:Es una etiqueta numrica usada para identificar uninterfaz de red(elemento de comunicacin/conexin) de un ordenadoro nodo de red participando en unaredIPv6.Las direcciones IP se usan para identificar de manera nica una interfaz de red de unHost, localizarlo en laredy de ese modo encaminarpaquetesIP entre hosts. Con este objetivo, las direcciones IP aparecen en campos de lacabecera IPindicando el origen y destino del paquete.IPv6 es el sucesor del primer protocolo de direccionamiento deInternet, protocolo de internet Versin 4(IPv4). A diferencia de IPv4, que utiliza unadireccin IPde32 bits, las direcciones IPv6 tienen un tamao de 128 bits. Por lo tanto, IPv6 tiene un espacio de direcciones mucho ms amplio que IPv4.

Segn sus Gestines:Las gestiones que se utilizan sonIgual-IgualyCliente/Servidor. Igual-Igual Cliente/Servidor

Red igual-igual:En la arquitecturaigual a igualno hay un servidor exclusivo. Debido a esto, cada equipo en dicha red hace las veces de servidor y de cliente al mismo tiempo. Esto significa que cada equipo en la red puede compartir libremente sus propios recursos. Un equipo que est conectado a una impresora incluso podra compartirla para que los dems equipos puedan tener acceso a ella a travs de la red.Desventajasde la arquitectura igual a igual:-El sistema no est centralizado y esto dificulta la administracin.-Falta de seguridad.-Ningn eslabn en la red es fiable.Por lo tanto, las redes igual a igual slo son tiles para una pequea cantidad de equipos (en general cerca de 10) y slo son adecuadas para aplicaciones que no requieran un nivel alto de seguridad (no se aconseja para redes de negocios que posean datos confidenciales).Ventajasde la arquitectura igual a igual:-Costos reducidos (los costos de dichas redes son de hardware, cableado y mantenimiento).-Simplicidad claramente demostrada.

Red Cliente-Servidor:Esto significa que losequipos clientes(equipos que forman parte de unared) contactan a unservidor, un equipo generalmente muy potente en materia de capacidad de entrada/salida, que proporciona servicios a los equipos clientes. Estos servicios son programas que proporcionan datos como la hora, archivos, una conexin, etc.Los servicios son utilizados por programas denominadosprogramas clientesque se ejecutan en equipos clientes. Por eso se utiliza el trmino "cliente" (cliente FTP, cliente decorreo electrnico, etc.) cuando un programa que se ha diseado para ejecutarse en un equipo cliente, capaz de procesar los datos recibidos de un servidor (en el caso del cliente FTP se trata dearchivos, mientras que para el cliente de correo electrnico se trata decorreo electrnico).Ventajasde la arquitectura cliente/servidor:-El modelo cliente/servidor se recomienda, en particular, para redes que requieran un alto grado de fiabilidad. Las principales ventajas son:-Recursos centralizados: debido a que el servidor es el centro de la red, puede administrar los recursos que son comunes a todos los usuarios, por ejemplo: una base de datos centralizada se utilizara para evitar problemas provocados por datos contradictorios y redundantes.-Seguridad mejorada: ya que la cantidad de puntos de entrada que permite el acceso a los datos no es importante.-Administracin al nivel del servidor: ya que los clientes no juegan un papel importante en este modelo, requieren menos administracin.-Red escalable: gracias a esta arquitectura, es posible quitar o agregar clientes sin afectar el funcionamiento de la red y sin la necesidad de realizar mayores modificaciones.Desventajasde la arquitectura cliente/servidor:La arquitectura cliente/servidor tambin tiene las siguientes desventajas:-Costo elevado: debido a la complejidad tcnica del servidor.-Un eslabn dbil: el servidor es el nico eslabn dbil en la red de cliente/servidor, debido a que toda la red est construida en torno a l. Afortunadamente, el servidor es altamente tolerante a los fallos (principalmente gracias alsistema RAID).

Cableado estructurado:

El cableado estructurado consiste en el tendido de cables de par trenzados blindados (STP) o no blindados (UTP) en el interior de un edificio con el propsito de implantar una red de rea local (LAN). Suele tratarse de cable de par trenzado de cobre, para redes de tipo IEEE 802.3. No obstante, tambin puede tratarse de fibra ptica o cable coaxial.Sirven para: Proporcionan los medios para transportar seales de telecomunicaciones entre el rea de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.Categoras:

Componentes del cableado estructurado. Subsistemas.Cableado Horizontal:La normaEIA/TIA568A define el cableado horizontal de la siguiente forma: el sistema de cableado horizontal es la porcin del sistema de cableado de telecomunicaciones que se extiende del rea de trabajo al cuarto de telecomunicaciones o viceversa.El cableado horizontal consiste de dos elementos bsicos: rutas y espacios horizontales (tambin llamado "sistemas de distribucin horizontal"). Las rutas y espacios horizontales son utilizados para distribuir y soportar cable horizontal y conectar hardware entre la salida del rea de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones. Estas rutas y espacios son los "contenedores" del cableado Horizontal.El cableado horizontal incluye:-Las salidas (cajas/placas/conectores) de telecomunicaciones en el rea de trabajo (en ingls:work area outlets,WAO).-Cables y conectores de transicin instalados entre las salidas del rea de trabajo y el cuarto de telecomunicaciones.-Paneles de empalme (patch panels) y cables de empalme utilizados para configurar las conexiones de cableado horizontal en el cuarto de telecomunicaciones.

Cableado Vertical:El cableado backbone se refiere al cableado utilizado para conectar los cuartos de telecomunicaciones alas salas de equipamiento donde suelen ubicar los servidores.El cableado backbone tambin interconecta mltiples cuartos de telecomunicaciones en toda la instalacin. A menudo, estos cables se enrutan fuera del edificioa la conexin WAN o ISP.Los backbones , o cableado vertical, se utilizan para el trfico agregado, como el trfico de entrada o de salida de Internet, y para el acceso a los recursos corporativos en una ubicacin remota.Gran parte del trfico desde varias reas de trabajo utilizar el cableado backbone para acceder a los recursos externos del rea o la instalacin. Por lo tanto, los backbones generalmente requieren den medios de ancho de banda superiores como el cableado de fibra ptica.Es el encargado de interconectar los closet de telecomunicaciones, los cuartos de equipos y la acometida.Se acepta cable UTP, STP, y fibra ptica monomodo y multimodo.Cables utilizados y distancias.UTP (voz): 800 mts.F.O. multimodo:2000mts.STP (voz): 700 mts.F.O. monomodo:3000 mts.UTP (datos): 90 mts.Se mantiene topologa en estrella.

Cuarto de telecomunicaciones:Un cuarto de telecomunicaciones es el rea en un edificio utilizada para el uso exclusivo de equipo asociado con el sistema de cableado de telecomunicaciones. El espacio del cuarto de comunicaciones no debe ser compartido con instalaciones elctricas que no sean de telecomunicaciones. El cuarto de telecomunicaciones debe ser capaz de albergar equipo de telecomunicaciones, terminaciones de cable y cableado de interconexin asociado. El diseo de cuartos de telecomunicaciones debe considerar, adems de voz y datos,la incorporacin de otros sistemas de informacin del edificio tales como televisin por cable (CATV), alarmas, seguridad, audio y otros sistemas de telecomunicaciones. Todo edificio debe contar con al menos un cuarto de telecomunicaciones o cuarto de equipo. No hay un lmite mximo en la cantidad de cuartos de telecomunicaciones que pueda haber en un edificio.

rea de trabajo:El rea de trabajo se extiende de la toma/conector de telecomunicaciones o el final del sistema de cableado horizontal, hasta el equipo de la estacin y est fuera del alcance de la norma EIA/TIA 568A.

El rea de trabajo consta de 2 rosetas (1 para Voz y 1 para Datos) y 4 enchufes.

HARDWARE:Rack:Unrackes un soporte metlico destinado a alojar equipamiento electrnico, informtico y de comunicaciones. Las medidas para la anchura estnnormalizadaspara que sean compatibles con equipamiento de distintos fabricantes. Tambin son llamados bastidores, cabinas y armarios.

Patch Panel:Un (patch panel, tambin denominado baha de rutas, es el elemento encargado de recibir todos los cables delcableado estructurado.Sirve como organizador de las conexiones de la red, para que los elementos relacionados de lared de rea local(LAN) y los equipos de conectividad puedan ser fcilmente incorporados al sistema, y adems los puertos de conexin de los equipos activos de la red (switch,router, etctera) no tengan daos por el constante trabajo de retirar e introducir los conectores en sus puertos.Son paneles electrnicos utilizados en algn punto de unared informticao sistema de comunicaciones (analgico o digital) en donde terminan todos los cables de red.

Switch:Es el dispositivo digital lgico de interconexin de equipos. Su funcin es interconectar dos o ms segmentos de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con ladireccin MACde destino de lastramasen la red.Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar mltiples tramos de una red, fusionndolos en una sola red.

HUB:Es el dispositivo que permite centralizar el cableado de unared de computadoras, para luego poder ampliarla.Esto significa que dicho dispositivo recibe una seal y repite esta seal emitindola por sus diferentes puertos (repetidor).

Regleta de alimentacin:Sirven para obtener varias tomas de corriente de una solo enchufe, pero existen regletas especiales en el mercado que protegen de sobre tensiones y picos de corriente a todo aparato conectado a ellas.

Router:Es un dispositivo que proporciona conectividad anivel de red. Su funcin principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra

Punto de acceso:Unpunto de acceso inalmbrico(en ingls:Wireless Access Point, conocido por las siglasWAPoAP), en unared de computadoras, es undispositivo de redque interconecta equipos de comunicacin almbrica para formar unared inalmbricaque interconectadispositivos mvileso contarjetas de redinalmbricas.Los WAP son dispositivos que permiten la conexin inalmbrica de undispositivo mvilde cmputo (computadora,tableta,smartphone) con unared. Normalmente, un WAP tambin puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cableada y los dispositivos inalmbricos.Los WAP tienen asignadasdirecciones IP, para poder ser configurados.Muchos WAP pueden conectarse entre s para formar una red an mayor, permitiendo realizarroaming.

Cableado:Elcablede par trenzado consiste en ocho hilos decobreaislados entre s, trenzados de dos en dos que se entrelazan de forma helicoidal. De esta forma el par trenzado constituye uncircuitoque puede transmitir datos.Esto se hace porque dos alambres paralelos constituyen una antena simple. Cuando se trenzan los alambres, las ondas se cancelan, por lo que laradiacindel cable es menos efectiva.As la forma trenzada permite reducir la interferencia elctrica tanto exterior como de pares cercanos.Un cable de par trenzado est formado por un grupo de pares trenzados, normalmente cuatro, recubiertos por un materialaislante. Cada uno de estos pares se identifica mediante un color.

Tipos de cables:Cable Directo:El cable directo de red sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con unhuboswitch. En este caso, ambos extremos del cable deben tener la misma distribucin. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribucin 568B y la distribucin 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la misma, en caso contrario hablamos de uncable cruzado.

Cable Cruzado:Un cable cruzado es uncableque interconecta todas las seales de salida en unconectorcon las seales de entrada en el otro conector, y viceversa; permitiendo a dos dispositivos electrnicos conectarse entre s con una comunicacinfulldplex. El trmino se refiere comnmente al cable cruzado deEthernet, pero otros cables pueden seguir el mismo principio. Tambin permite transmisin confiable va una conexin Ethernet.

Conectores RJ-45:Es unainterfaz fsicacomnmente utilizada para conectarredes de computadorasconcableado estructurado. Posee ochopineso conexiones elctricas, que normalmente se usan como extremos decables de par trenzado(UTP).

Rosetas: Las rosetas son pequeas cajas que recubren y protegen a los conectores ya sea de red o de telefona.

Canaletas:Las canaletas son tubos metlicos o plsticos que conectados de forma correcta proporcionan al cable una mayorproteccinen contra de interferencias electromagnticas originadas por los diferentesmotores elctricos.

Normativas del cableado estructurado:ANSI/TIA/EIA-568-B: Cableado de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales sobre cmo instalar el Cableado: TIA/EIA 568-B1 Requerimientos generales; TIA/EIA 568-B2: Componentes de cableado mediante par trenzado balanceado; TIA/EIA 568-B3 Componentes de cableado, Fibra ptica.ANSI/TIA/EIA-569-A: Normas de Recorridos y Espacios de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales sobrecmo enrutar el cableado.ANSI/TIA/EIA-570-A: Normas de Infraestructura Residencial de Telecomunicaciones.ANSI/TIA/EIA-606-A: Normas de Administracin de Infraestructura de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales.ANSI/TIA/EIA-607: Requerimientos para instalaciones de sistemas de puesta a tierra de Telecomunicaciones en Edificios Comerciales.ANSI/TIA/EIA-758: Norma Cliente-Propietario de cableado de Planta Externa de Telecomunicaciones.Norma para cableado Horizontal:Cableado Horizontal, es decir, el cableado que va desde el armario de Telecomunicaciones a la toma de usuario.No se permiten puentes, derivaciones y empalmes a lo largo de todo el trayecto del cableado.Se debe considerar su proximidad con el cableado elctrico que genera altos niveles de interferencia electromagntica (motores, elevadores, transformadores, etc.) y cuyas limitaciones se encuentran en el estndar ANSI/EIA/TIA 569.La mxima longitud permitida independientemente del tipo de medio de Txutilizado es 100m = 90 m + 3 m usuario + 7 m patchpannel.Norma para Cableado Vertical:Cableado vertical, es decir, la interconexin entre los armarios de telecomunicaciones, cuarto de equipos y entrada de servicios.Se utiliza un cableado Multipar UTP y STP, y tambin, Fibra ptica Multimodoy Monomodo.La Distancia Mximas sobre Voz, es de: UTP 800 metros; STP 700 metros; Fibra MM 62.5/125um 2000 metros.