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Captulo1Introduccinalasredes
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1.1ConceptoderedyclasificacionesUnaredesunsistemadetransmisindedatosquepermiteelintercambiodeinformacinentreordenadores.Sibienestadefinicinesdemasiadogeneral,nossirvecomopuntodepartida.Lainformacinquepuedenintercambiarlosordenadoresdeunaredpuedeserdelomsvariada:correoselectrnicos,vdeos,imgenes,msicaenformatoMP3,registrosdeunabasededatos,pginasweb,etc.Latransmisindeestosdatosseproduceatravsdeunmediodetransmisinocombinacindedistintosmedios:cablesdefibraptica,tecnologainalmbrica,enlacesvasatlite(elintercambiodeinformacinentreordenadoresmediantedisquetesnoseconsideraunared).
Enladefinicinanteriorhemosindicadoeltrminoordenadoresenunintentoporsimplificar.Sinembargo,losordenadoressonslounapartedelosdistintosdispositivoselectrnicosquepuedenteneraccesoalasredes,enparticularaInternet.Otrosdispositivosdeaccesosonlosasistentespersonales(PDA)ylastelevisiones(WebTV).Incluso,yaexistenfrigorficoscapacesdeintercambiarinformacin(lalistadelacompra)conunsupermercadovirtual.
Nota:Enlaprcticaeltrmino"red"sesueleutilizarconunaacepcindistintaalaquehemosvisto.Apartirdelsiguientecaptulocadavezquelousemosnosestaremosrefiriendoaunconjuntodemquinasconlamismadireccindered.Ladireccinderedestrelacionadaconlaconfiguracinlgicaquehagamosalasmquinasnoconladisposicindelcableado.Lohabitualesquelasempresastengansolamenteunared,aunquetambinpuedentenervariasconobjetodefacilitarsuadministracinomejorarsuseguridad.Lasredesseconectanmedianteencaminadores(routers).EstoesprecisamenteloquequeremossignificarcuandohablamosdequeInterneteslaRedderedes.
Clasificacinsegnsutamao:LAN,MANyWAN
LasredesLAN(LocalAreaNetwork,redesderealocal)sonlasredesquetodosconocemos,esdecir,aquellasqueseutilizanennuestraempresa.Sonredespequeas,entendiendocomopequeaslasredesdeunaoficina,deunedificioDebidoasuslimitadasdimensiones,sonredesmuyrpidasenlascualescadaestacinsepuedecomunicarconelresto.
LasredesWAN(WideAreaNetwork,redesdereaextensa)sonredespuntoapuntoqueinterconectanpasesycontinentes.Porejemplo,uncablesubmarinoentreEuropayAmrica,obienunaredtroncaldefibrapticaparainterconectardospases.AltenerquerecorrerunagrandistanciasusvelocidadessonmenoresqueenlasLANaunquesoncapacesdetransportarunamayorcantidaddedatos.
Comovemos,lasredesLANsonpequeasylasredesWAN,muygrandes:debeexistiralgntrminoparadescribirunasredesdetamaointermedio. Esto es, las redesMAN (Metropolitan Area Network, redes de reametropolitana). Un ejemplo es la red utilizada en unapequeapoblacin de la Comunidad Valenciana, Villena, para interconectar todos sus comercios, hogares y administraciones pblicas(proyectoInfoVille).
Clasificacinsegnsudistribucinlgica
Todoslosordenadorestienenunladoclienteyotroservidor:unamquinapuedeserservidoradeundeterminadoservicioperoclientedeotroservicio.
Servidor.Mquinaqueofreceinformacinoserviciosalrestodelospuestosdelared.Laclasedeinformacinoserviciosqueofrezcadeterminaeltipodeservidorquees:servidordeimpresin,dearchivos,depginasweb,decorreo,deusuarios,deIRC(charlasenInternet),debasededatos...Cliente.Mquinaqueaccedealainformacindelosservidoresoutilizasusservicios.Ejemplos:Cadavezqueestamosviendounapginaweb(almacenadaenunservidorremoto)nosestamoscomportandocomoclientes.Tambinseremosclientessiutilizamoselserviciodeimpresindeunordenadorremotoenlared(elservidorquetienelaimpresoraconectada).
Dependiendodesiexisteunafuncinpredominanteonoparacadapuestodelared,lasredesseclasificanen:
Redescliente/servidor.Lospapelesdecadapuestoestnbiendefinidos:unoomsordenadoresactancomoservidoresyelrestocomoclientes.Losservidoressuelencoincidirconlasmquinasmspotentesdelared.Noseutilizancomopuestosdetrabajo.Enocasiones,nisiquieratienenmonitorpuestoqueseadministrandeformaremota:todasupotenciaestdestinadaaofreceralgnservicioalosordenadoresdelared.Internetesunaredbasadaenlaarquitecturacliente/servidor.Redesentreiguales.Noexisteunajerarquaenlared:todoslosordenadorespuedenactuarcomoclientes(accediendoalosrecursosdeotrospuestos)ocomoservidores(ofreciendorecursos).Sonlasredesqueutilizanlaspequeasoficinas,denomsde10ordenadores.
LasredesentreigualesseestudianenelapartadoRedesconWindows98lasredesconarquitecturacliente/servidor,enRedesconWindowsNT.
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1.2Conmutacindecircuitos,demensajesydepaquetesLa comunicacin entre un origen y un destino habitualmente pasa por nodos intermedios que se encargan de encauzar el trfico. Porejemplo, en las llamadas telefnicas los nodos intermedios son las centralitas telefnicas y en las conexiones a Internet, los routers oencaminadores.Dependiendode lautilizacindeestosnodos intermedios,sedistingueentreconmutacindecircuitos,demensajesydepaquetes.
Enlaconmutacindecircuitosseestableceuncaminofsicoentreelorigenyeldestinoduranteeltiempoquedurelatransmisindedatos.Estecaminoesexclusivoparalosdosextremosdelacomunicacin:nosecomparteconotrosusuarios(anchodebandafijo).Sino se transmiten datos o se transmiten pocos se estar infrautilizando el canal.Las comunicaciones a travs de lneas telefnicasanalgicas(RTB)odigitales(RDSI)funcionanmedianteconmutacindecircuitos.
Unmensajequesetransmiteporconmutacindemensajesvapasandodesdeunnodoalsiguiente,liberandoeltramoanteriorencadapasoparaqueotrospuedanutilizarloyesperandoaqueelsiguiente tramoest librepara transmitirlo.Esto implicaqueelcaminoorigendestinoesutilizadodeformasimultneapordistintosmensajes.Sinembargo,stemtodonoesmuytilenlaprcticayaquelosnodosintermediosnecesitaranunaelevadamemoriatemporalparaalmacenarlosmensajescompletos.Enlavidarealpodemoscompararloconelcorreopostal.
Finalmente, laconmutacindepaquetes es laque realmente seutiliza cuandohablamosde redes.Losmensajes se fragmentan enpaquetes y cadaunode ellos se enva de forma independiente desde el origen al destino.De estamanera, los nodos (routers) nonecesitan una gran memoria temporal y el trfico por la red es ms fluido. Nos encontramos aqu con una serie de problemasaadidos:laprdidadeunpaqueteprovocarquesedescarteelmensajecompletoadems,comolospaquetespuedenseguirrutasdistintaspuededarseelcasodequelleguendesordenadosaldestino.EstaeslaformadetransmisinqueseutilizaenInternet:losfragmentosdeunmensajevanpasandoatravsdedistintasredeshastallegaraldestino.
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1.3Comunicacinsimplex,halfduplexyfullduplexEnuna comunicacin simplex existe un solo canal unidireccional: el origen puede transmitir al destino pero el destino no puede
comunicarseconelorigen.Porejemplo,laradioylatelevisin.
En una comunicacin halfduplex existe un solo canal que puede transmitir en los dos sentidos pero no simultneamente: lasestacionessetienenqueturnar.Estoesloqueocurreconlasemisorasderadioaficionados.
Porltimo,enunacomunicacinfullduplexexistendoscanales,unoparacadasentido:ambasestacionespuedentransmitiryrecibiralavez.Porejemplo,eltelfono.
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1.4MecanismosdedeteccindeerroresCmopuedesaberelreceptorqueharecibidoelmismomensajequeenvielemisor?Cmopuedesaberquenosehaproducidoningnerrorquehayaalteradolosdatosdurantelatransmisin?Estascuestionessonlasquevamosaplantearenesteapartado:senecesitanmecanismosdedeteccindeerroresparagarantizartransmisioneslibresdeerrores.Sielreceptordetectaalgnerror,puedeactuardediversasmanerassegnlosprotocolosqueestutilizando.Lasolucinmssencillaesenviarleunmensajealemisorpidindolequelereenvedenuevolainformacinquellegdefectuosa.
Losmecanismosdedeteccinsebasanenaadiralastransmisionesunaseriedebitsadicionales,denominadosbitsderedundancia.Laredundanciaesaquellapartedelmensajequeserainnecesariaenausenciadeerrores(esdecir,noaportainformacinnueva:slopermitedetectarerrores).Algunosmtodosincorporanunaredundanciacapazdecorregirerrores.Estossonlosmecanismosdedeteccinycorreccindeerrores.
ComoejemplosdemecanismosdedeteccindeerroresvamosaestudiaracontinuacinlaparidadyloscdigosCRC.
Paridad
Lastransmisionessedividenenpalabrasdeciertonmerodebits(porejemplo,8bits)yseenvansecuencialmente.Acadaunadeestaspalabrasseleaadeunnicobitderedundancia(bitdeparidad)detalformaquelasumadetodoslosbitsdelapalabraseasiempreunnmeropar(paridadpar)oimpar(paridadimpar).
Elemisorenvalaspalabrasaadiendoloscorrespondientesbitsdeparidad.Elreceptorcomprobarasullegadaquelasumadelosbitsdelapalabraincluyendolaredundanciaesunnmeropar(silacodificacinconvenidaentreemisorreceptoresdeparidadpar)ounnmeroimpar(paridadimpar).Sielreceptorencuentraalgunapalabraquenoseajustealacodificacinestablecida,lesolicitaralemisorquelereenvedenuevolainformacin.
Laparidadnicamentepermitedetectarerroressimples,estoes,quevareunnicobitencadapalabra.Sivaran2bits,estemecanismonoescapazdedetectarelerror.
Veamosunejemplodeparidadpar:
Datos(8bits)
Datos+redundacia(9bits) Sumadebits
10110110 101101101 600101001 001010011 411001001 110010010 411111010 111110100 600010000 000100001 2
Elreceptorrealizarlasumadebitsalallegadadelmensaje.Sialgunapalabranosumaunnmeropar,significarquesehaproducidounerrordurantelatransmisin.
CRC
Loscdigosdeparidadtienenelinconvenientedequeserequieredemasiadaredundanciaparadetectarnicamenteerroressimples.Enelejemploquehemosvisto,sloun8/9delainformacintransmitidacontenandatos,elrestoeraredundancia.Loscdigosderedundanciacclica(CRC)sonmuyutilizadosenlaprcticaparaladeteccindeerroresenlargassecuenciasdedatos.Sebasanenrepresentarlascadenasdedatoscomopolinomios.Elemisorrealizaciertasoperacionesmatemticasantesdeenviarlosdatos.Elreceptorrealizar,alallegadadelatransmisin,unadivisinentreunpolinomioconvenido(polinomiogenerador).Sielrestoescero,latransmisinhasidocorrecta.Sielrestoesdistintosignificarquesehanproducidoerroresysolicitarlaretransmisinalemisor.
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1.5ControldeflujoElcontroldeflujodeterminacmoenviarlainformacinentreelemisoryelreceptordeformaquesevayarecibiendocorrectamentesinsaturaralreceptor.Ntesequepuededarseelcasodeunemisorrpidoyunreceptorlento(ounreceptorrpidoperoqueestrealizandootrasmuchastareas).
Elmecanismomssencillodecontroldeflujosebasaendevolverunaconfirmacinoacusederecibo(ACK)cadavezqueelreceptor
recibaalgndatocorrectoounasealdeerror(NACK)sieldatohallegadodaado.CuandoelemisorrecibeunACKpasaaenviarelsiguientedato.Si,encambio,recibeunNACKreenviarelmismodato.
Elprocedimientoanteriortieneelgraninconvenientedequeelcanalseencuentrainfrautilizado:hastaqueelemisornorecibaunACKnoenviarningndatoms,estandoelcanaldesaprovechadotodoesetiempo.Unamejoradeestemtodoeselenvodeunaseriededatosnumerados,detalformaqueenunsentidosiempreseestnenviandodatos(dato1,dato2,dato3...)yenelotrosentidosevayanrecibiendolasconfirmaciones(ACK1,ACK2,ACK3...).LacantidaddedatospendientesdeACKoNACKseestablecersegnlamemoriatemporaldelemisor.
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1.6ModelodereferenciaOSI.ComparacinconelmodeloTCP/IPElmodeloOSI(OpenSystemsInterconnection,interconexindesistemasabiertos)fueunintentodelaOrganizacinInternacionaldeNormas(ISO)paralacreacindeunestndarquesiguieranlosdiseadoresdenuevasredes.Setratadeunmodelotericodereferencia:nicamenteexplicaloquedebehacercadacomponentedelaredsinentrarenlosdetallesdeimplementacin.
Elmodelodividelasredesencapas.Cadaunadeestascapasdebetenerunafuncinbiendefinidayrelacionarseconsuscapasinmediatasmedianteunosinterfacestambinbiendefinidos.Estodebepermitirlasustitucindeunadelascapassinafectaralresto,siempreycuandonosevarenlosinterfacesquelarelacionanconsuscapassuperioreinferior.LoscreadoresdelmodeloOSIconsideraronqueera7elnmerodecapasquemejorseajustabaasusrequisitos.
7 Aplicacin Aplicacin
6 Presentacin Presentacin
5 Sesin Sesin
4 Transporte Transporte
3 Red Red Red Red
2 EnlacededatosEnlacede
datosEnlacede
datosEnlacede
datos
1 Fsica Fsica Fsica FsicaRed1 Red2 Red3
HostA Router1 Router2 HostB
Elgrficoanteriormuestralas7capasdelmodeloOSI.Lastresprimerascapasseutilizanparaenrutar,estoes,moverlainformacindeunasredesaotras.Encambio,lascapassuperioressonexclusivasdelosnodosorigenydestino.Lacapafsicaestrelacionadaconelmediodetransmisin(cableadoconcretoqueutilizacadared).Enelextremoopuestoseencuentralacapadeaplicacin:unprogramademensajeraelectrnica,porejemplo.Elusuariosesituaraporencimadelacapa7.Elsiguientegrficomuestraelflujodeinformacinentrecapas.
Seenvandatos Datos Serecibendatos
7 Aplicacin C Datos Aplicacin
6 Presentacin C Datos Presentacin
5 Sesin C Datos Sesin
4 Transporte C Datos Transporte
3 Red C Datos Red
2 Enlacededatos C Datos FEnlacede
datos
1 Fsica Bits Fsica
HostA HostB
ElhostAeselnodoorigenyelhostB,elnododestino.Ntesequeestospapelesseintercambiancontinuamenteencualquiercomunicacin.SupongamosquemedianteestemodeloqueremosenviarunmensajealusuariodelhostB.Elmensajesonlos"datos"quesehandibujadoporencimadelacapa7.EstosdatosvandescendiendodecapaencapahastallegaralacapafsicadelhostA.Cadacapaaadeunencabezado(C=cabecera)alosdatosquerecibedelacapasuperiorantesdeenvirselosasucapainferior.Enlacapadeenlacededatossehaaadidotambinunaseriedecdigosalfinaldelasecuencia(F=final)paradelimitarnosloelcomienzosinotambinelfinaldeunpaquetededatos.Lacapafsicanoentiendededatosnidecdigos:nicamenteenvaunasecuenciadebitsporelmediodetransmisin(uncable).
Estosbitsllegarn,probablementepasandoporvariosencaminadoresintermedios,hastalacapafsicadelhostdestino.Amedidaquesevanrecibiendosecuenciasdebits,sevanpasandoalascapassuperiores.Cadacapaeliminasuencabezadoantesdepasarloaunacapasuperior.ObsrvesequeelmensajequeenvacadacapadelhostAasucapainferioresidnticoalquerecibelacapaequivalentedelhostBdesdeunacapainferior.Finalmentelosdatosllegarnalacapadeaplicacin,serninterpretadosymostradosalusuariodelhostB.
Lospaquetesdedatosdecadacapasuelenrecibirnombresdistintos.Enlacapadeenlacededatossehablademarcosotramasenlacapadered,depaquetesodatagramas.Enlacapadetransporte,enocasionesseutilizaeltrminosegmento.
Cadacapasecomunicaconlacapaequivalentedeotrohost(porejemplo,lacapadereddeunhostseentiendeconlacapadereddeotrohost).Sinembargo,comohemosvisto,lacomunicacinrealmenteserealizadescendiendocapasenelhostorigen,transmitiendoporelmediofsicoyaumentandocapasenelhostdestino.Cadacapaaadealgonuevoalacomunicacin,comovamosaverahora:
Capafsica.Seencargadelatransmisindebitsporunmediodetransmisin,yaseaunmedioguiado(uncable)ounmedionoguiado(inalmbrico).Estacapadefine,entreotrosaspectos,loquetransmitecadahilodeuncable,lostiposdeconectores,elvoltajequerepresentaun1yelquerepresentaun0.Lacapafsicaserdiferentedependiendodelmediodetransmisin(cabledefibraptica,cablepartrenzado,enlacevasatlite,etc.)Nointerpretalainformacinqueestenviando:slotransmitecerosyunos.Capadeenlacededatos.Envatramasdedatosentrehosts(orouters)deunamismared.Delimitalassecuenciasdebitsqueenvaalacapafsica,escribiendociertoscdigosalcomienzoyalfinaldecadatrama.Estacapafuediseadaoriginalmenteparaenlacespuntoapunto,enloscualeshayqueaplicaruncontroldeflujoparaelenvocontinuodegrandescantidadesdeinformacin.Paralasredesdedifusin(redesenlasquemuchosordenadorescompartenunmismomediodetransmisin)fuenecesariodisearlallamadasubcapadeaccesoalmedio.Estasubcapadeterminaquinpuedeaccederalmedioencadamomentoycmosabecadahostqueunmensajeesparal,porcitardosproblemasqueseresuelvenaestenivel.Capadered.Seencargadelencaminamientodepaquetesentreelorigenyeldestino,atravesandotantasredesintermediascomoseannecesarias.Losmensajessefragmentanenpaquetesycadaunodeellosseenvadeformaindependiente.Sumisinesunificarredesheterogneas:todosloshosttendrnunidentificadorsimilaraniveldelacapadered(enInternetsonlasdireccionesIP)independientementedelasredesquetenganencapasinferiores(TokenRingconcablecoaxial,Ethernetconcabledefibraptica,enlacesubmarino,enlaceporondas,etc.)Capadetransporte.nicamentesepreocupadelatransmisinorigendestino.Podemosverestacapacomounacanalizacinfiablequeuneunprocesodeunhostconotroprocesodeotrohost.Unhostpuedetenervariosprocesosejecutndose:unoparamensajeray
otroparatransferirarchivos,porejemplo.Nosepreocupadelcaminointermedioquesiguenlosfragmentosdelosmensajes.Integracontroldeflujoycontroldeerrores,deformaquelosdatoslleguencorrectamentedeunextremoaotro.Capadesesin.Seencargadeiniciaryfinalizarlascomunicaciones.Ademsproporcionaserviciosmejoradosalacapadetransportecomo,porejemplo,lacreacindepuntosdesincronismopararecuperartransferenciaslargasfallidas.Capadepresentacin.Codificalosdatosquerecibedelacapadeaplicacinaunsistemaconvenidoentreemisoryreceptor,conelpropsitodequetantotextoscomonmerosseaninterpretadoscorrectamente.UnaposibilidadescodificarlostextossegnlatablaASCIIylosnmerosencomplementoados.Capadeaplicacin.Aquseencuentranlosprotocolosyprogramasqueutilizaelusuarioparasuscomunicacionesenred.Estacapatendrqueseradaptadaparacadatipodeordenadordeformaqueseaposibleelenvodeuncorreoelectrnico(uotrosservicios)entresistemasheterogneoscomoMacintosh,LinuxoWindows.
ElmodeloOSI,patrocinadoporlaComunidadEuropeay,mstarde,porelgobiernodelosEstadosUnidos,nuncallegatenerlaimplantacinesperada.Entreotrosmotivos,porqueelmodeloTCP/IPyahabasidoaceptadoporaquellapocaentreinvestigadoresloscualesseresistieronauncambioque,paralamayora,erauncambioapeor.LasbasesquesustentanInternetsonrealmentesencillasyquizsestohasidolaclavedesuxitoelmodeloOSI,encambio,fuetanambiciosoycomplejoqueterminarrinconadoenlasestanterasdeloslaboratorios.
Sinembargo,laideadeladivisinporcapasdelmodeloOSIesrealmentevaliosa.Estamismaideaseaplicaatodaslasredesactuales,incluyendoInternet.
Comohemoscomentadoalprincipio,OSIesunmodelotericogeneralquedapreferenciaaunbuendiseoenpapel,antesquealaimplementacindelosprotocolos.ElmodeloTCP/IPsehizojustamentealrevs:primerovinieronlosprotocolosy,despus,sepensensusespecificaciones.Detalforma,queelmodeloTCP/IPnicamenteesaplicableparalapiladeprotocolosTCP/IPperonoesvlidoparanuevasredes.
ElmodeloTCP/IPtienenicamente3capas:capadered,detransporteydeaplicacin.Notienelascapasdesesinnidepresentacinque,porotrolado,estabanprcticamentevacasenelmodeloOSI.Tampocodicenadadelascapasfsicaydeenlaceadatos.Sinembargo,nosotrosseguiremosunmodelodereferenciafrutodecombinarlosmodelosOSIyTCP/IP.SetratadelmodelorealqueseestutilizandoactualmenteenlasredesTCP/IP.Elsiguientegrficoreflejalas5capasdenuestromodelo.
Capadeaplicacin(HTTP,SMTP,FTP,TELNET...)
Capadetransporte(UDP,TCP)
Capadered(IP)
Capadeaccesoalared(Ethernet,TokenRing...)
Capafsica(cablecoaxial,partrenzado...)
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1.7Capafsica:mediosdetransmisinLacapafsicadeterminaelsoportefsicoomediodetransmisinporelcualsetransmitenlosdatos.Estosmediosdetransmisinseclasificanenguiadosynoguiados.Losprimerossonaquellosqueutilizanunmedioslido(uncable)paralatransmisin.Losmediosnoguiadosutilizanelaireparatransportarlosdatos:sonlosmediosinalmbricos.
Losmediosguiadosseestudianmsabajo.
CablecoaxialPartrenzadoFibraptica
Entrelosmediosnoguiadosseencuentran:
Ondasderadio.Soncapacesderecorrergrandesdistancias,atravesandoedificiosincluso.Sonondasomnidireccionales:sepropaganentodaslasdirecciones.Sumayorproblemasonlasinterferenciasentreusuarios.Microondas.Estasondasviajanenlnearecta,porloqueemisoryreceptordebenestaralineadoscuidadosamente.Tienendificultadesparaatravesaredificios.Debidoalapropiacurvaturadelatierra,ladistanciaentredosrepetidoresnodebeexcederdeunos80Kms.dedistancia.Esunaformaeconmicaparacomunicardoszonasgeogrficasmediantedostorressuficientementealtasparaquesusextremosseanvisibles.Infrarrojos.Sonondasdireccionalesincapacesdeatravesarobjetosslidos(paredes,porejemplo)queestnindicadasparatransmisionesdecortadistancia.Ondasdeluz.Lasondaslsersonunidireccionales.Sepuedenutilizarparacomunicardosedificiosprximosinstalandoencadaunodeellosunemisorlseryunfotodetector.
Cablecoaxial
Elcablecoaxialessimilaralcableutilizadoenlasantenasdetelevisin:unhilodecobreenlapartecentralrodeadoporunamallayseparadosamboselementosconductoresporuncilindrodeplstico.Lasredesqueutilizanestecablerequierenquelosadaptadorestenganunconectorapropiado:losordenadoresformanunafilaysecolocaunsegmentodecableentrecadaordenadoryelsiguiente.Enlosextremoshayquecolocarunterminador,quenoesmsqueunaresistenciade50ohmios.Lavelocidadmximaquesepuedealcanzaresde
10Mbps.
Cablepartrenzado
Elpartrenzadoessimilaralcabletelefnico,sinembargoconstade8hilosyutilizaunosconectoresunpocomsanchos.Dependiendodelnmerodetrenzasporunidaddelongitud,loscablesdepartrenzadoseclasificanencategoras.Amayornmerodetrenzas,seobtieneunamayorvelocidaddetransferencia.
Categora3,hasta16Mbps
Categora4,hasta20Mbps
Categora5yCategora5e,hasta1Gbps
Categora6,hasta1Gbpsyms
Loscablespartrenzadopuedenserasuvezdedostipos:
UTP(UnshieldedTwistedPair,partrenzadonoapantallado)
STP(ShieldedTwistedPair,partrenzadoapantallado)
LoscablesUTPson losmsutilizadosdebidoa subajo costey facilidadde instalacin.Los cablesSTPestn embutidos enunamallametlica que reduce las interferencias ymejora las caractersticas de la transmisin. Sin embargo, tienen un coste elevado y al ser msgruesossonmscomplicadosdeinstalar.
ElcableadoqueseutilizaenlaactualidadesUTPCAT5.ElcableadoCAT6esdemasiadonuevoyesdifcilencontrarloenelmercado.LoscablesSTPseutilizannicamenteparainstalacionesmuypuntualesquerequieranunacalidaddetransmisinmuyalta.
Lossegmentosdecablevandesdecadaunadelasestacioneshastaunaparatodenominadohuboconcentrador,formandounatopologadeestrella.
Cabledefibraptica
Enloscablesdefibrapticalainformacinsetransmiteenformadepulsosdeluz.Enunextremodelcablesecolocaundiodoluminoso
(LED)obienunlser,quepuedeemitirluz.Yenelotroextremosesitaundetectordeluz.
Curiosamenteyapesardeestesencillofuncionamiento,medianteloscablesdefibrapticaselleganaalcanzarvelocidadesdevariosGbps.Sinembargo,suinstalacinymantenimientotieneuncosteelevadoysolamentesonutilizadospararedestroncalesconmuchotrfico.
LoscablesdefibrapticasonelmediodetransmisinelegidoparalasredesdecablequeyaestnfuncionandoenalgunaszonasdeEspaa.Sepretendequeestecablepuedatransmitirtelevisin,radio,Internetytelfono.
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Captulo2Instalacindecableado
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2.1Cablecoaxial(Nodisponible)
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2.2CablepartrenzadoCablepartrenzadodirecto
Losconectoresdecadaextremosiguenelmismoesquemadecolores.
[Enrevisin.Secompletarprximamente]
Estoscablesseutilizanparaunir:
Ordenadorconhub.2hubs(utilizandoelpuertouplinkdeunodeellosyunpuertonormaldelotro).
Nota:LospuertosuplinkylainterconexindehubsseexplicaenelapartadoInterconexindehubs.
Cablepartrenzadocruzado
Enunextremodelcableseutilizaelesquemapropuestoenelapartadoanterior.Enelotroextremo,seutilizaelsiguiente:
[Enrevisin.Secompletarprximamente]
Loqueestamoshaciendoescruzarlospinesdetransmisin(Tx+yTx)deunextremoconlospinesderecepcin(Rx+yRx)delotro.LoshilosmarcadoscomoN/Unoseutilizan.
Estoscablesseutilizanparaunir:
2ordenadoressinnecesidaddehub(elcablevadeunatarjetaderedalaotra).2hubs(sinutilizarelpuertouplinkdeningunodeellosoutilizandoelpuertouplinkenambos).
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2.3ComparacinentrehubyswitchUnhubpertenecealacapafsica:sepuedeconsiderarcomounaformadeinterconectarunoscablesconotros.Unswitch,encambio,trabajaen la capa de acceso a la red (son la versin moderna de los puentes o bridges) pero tambin puede tratarse como un sistema deinterconexindecables,esos,conciertainteligencia.LospuestosdelarednotienenformadeconocersilastramasEthernetqueestnrecibiendoprocedendeunhub,switchohanpasadodirectamentemedianteuncablepartrenzadocruzado.Estosdispositivosnorequierenningunaconfiguracinsoftware:nicamenteconenchufarlosyacomienzanaoperar.
Nota:Unrouter(encaminador)pertenecealacapadered.TrabajacondireccionesIP.Seutilizaparainterconectarredesyrequiere una configuracin. Podemos averiguar los routers que atraviesan nuestros datagramas IP mediante el comandoTracert.
Unhuboconcentradoreselpuntocentraldesdeelcualpartenloscablesdepartrenzadohastalasdistintospuestosdelared,siguiendounatopologadeestrella.Secaracterizanporelnmerodepuertosylasvelocidadesquesoportan.Porejemplo,sonhabitualesloshubs10/100
de8puertos.
Loshubsdifunden la informacinquerecibendesdeunpuertopor todos losdems(sucomportamientoessimilaraldeun ladrnelctrico).
Todassusramasfuncionanalamismavelocidad.Estoes,simezclamostarjetasderedde10/100Mbpsy10Mbpsenunmismohub,todaslasramasdelhubfuncionarnalavelocidadmenor(10Mbps).
Eshabitualquecontenganundiodoluminosoparaindicarsisehaproducidounacolisin.Adems,losconcentradoresdisponendetantaslucecitas(LED)comopuertosparainformardelasramasquetienenseal.
Unswitchoconmutadoresunhubmejorado:tienelasmismasposibilidadesdeinterconexinqueunhub(aligualqueunhub,noimponeninguna restriccin de acceso entre los ordenadores conectados a sus puertos). Sin embargo se comporta de un modo ms eficientereduciendoeltrficoenlasredesyelnmerodecolisiones.
UnswitchnodifundelastramasEthernetportodoslospuertos,sinoquelasretransmitesloporlospuertosnecesarios.Porejemplo,sitenemosunordenadorAenelpuerto3,unordenadorBenelpuerto5yotroordenadorCenel6,yenviamosunmensajedesdeAhastaC,elmensajelorecibirelswitchporelpuerto3ysloloreenviarporelpuerto6(unhublohubiesereenviadoportodossuspuertos).
CadapuertotieneunbufferomemoriaintermediaparaalmacenartramasEthernet.
Puedetrabajarconvelocidadesdistintasensusramas(autosensing):unasramaspuedenira10Mbpsyotrasa100Mbps.
Suelencontener3diodosluminososparacadapuerto:unoindicasihayseal(link),otrolavelocidaddelarama(siestencendidoes100Mbps,apagadoes10Mbps)yelltimoseenciendesisehaproducidounacolisinenesarama.
Cmosabeunswitchlosordenadoresquetieneencadarama?
Loaveriguadeformaautomticamedianteaprendizaje.Losconmutadorescontienenunatabladinmicadedireccionesfsicasynmerosde puerto. Nadams enchufar el switch esta tabla se encuentra vaca. Un procesador analiza las tramas Ethernet entrantes y busca ladireccin fsica de destino en su tabla. Si la encuentra, nicamente reenviar la trama por el puerto indicado. Si por el contrario no laencuentra,nolequedarmsremedioqueactuarcomounhubydifundirlaportodassusramas.
LastramasEthernetcontienenuncampoconladireccinfsicadeorigenquepuedeserutilizadoporelswitchparaagregarunaentradaasutablabasndoseenelnmerodepuertoporelqueha recibido la trama.Amedidaqueel trfico se incrementaen la red, la tabla sevaconstruyendodeformadinmica.Paraevitarquelainformacinquededesactualizada(sisecambiaunordenadordesitio,porejemplo)las
entradasdelatabladesaparecerncuandoagotensutiempodevida(TTL),expresadoensegundos.
Dominiosdecolisin
Undominiodecolisinesunsegmentodelcableadodelaredquecompartelasmismascolisiones.Cadavezqueseproduzcaunacolisindentro de un mismo dominio de colisin, afectar a todos los ordenadores conectados a ese segmento pero no a los ordenadorespertenecientesaotrosdominiosdecolisin.
Todaslasramasdeunhubformanunmismodominiodecolisin(lascolisionesseretransmitenportodoslospuertosdelhub).Cadaramadeunswitchconstituyeundominiodecolisionesdistinto(lascolisionesnoseretransmitenporlospuertosdelswitch).Esteeselmotivoporelcuallautilizacindeconmutadoresreduceelnmerodecolisionesymejoralaeficienciadelasredes.Elanchodebandadisponiblesereparteentretodoslosordenadoresconectadosaunmismodominiodecolisin.
Nota:Podemosindicarunnmeroaproximadode2530comomedidamximadeordenadoresquesepuedenconectardentrodeunmismodominiodecolisin.Sinembargo,estenmerodependerengranmedidadel trficode la red.Enredesconmuchotrficosedebetratardereducirelnmerodeordenadorespordominiodecolisinlomsposiblemediantelacreacindedistintosdominiosdecolisinconectadosporswitchesomediantelacreacindedistintassubredesconectadasporrouters.
Quinstalarhubsoswitches?
Siemprequeelpresupuestolopermitaelegiremosunswitchantesqueunhub.
Sinuestra red tieneunelevadonmerodeordenadores (hayqueutilizarvarios concentradores enlazados)pero slonospodemospermitirunswitch,stelocolocaremosenellugardelaredconmstrfico(habitualmenteserelconcentradorsituadoenelcentrodelaestrelladeestrellasobien,aqulquecontengaalosservidores).Enelrestodelasposicionescolocaremoshubs.Elesquemadescritoseutilizaamenudo:unhubencadadepartamentoyunswitchparainterconectarlosdepartamentosconlosservidores.Desdeluego,loidealseracolocarswitchesentodaslasposiciones.
Adems de la mejora en eficiencia que supone utilizar un switch frente a un hub, debemos considerar tambin el aumento deseguridad:sienunordenadorconectadoaunswitchseinstala,confinesnadaticos,unprogramaparaescuchareltrficodelared(sniffer),elatacanteslorecibirlastramasEthernetquecorrespondenaeseordenadorperonolastramasdeotrosordenadoresquepodrancontenercontraseasajenas.
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2.4InterconexindehubsLosconcentradoresincluyenunpuertodiferenciado,etiquetadoconelnombre"uplink"o"cascade",parafacilitarsuinterconexinconotroshubs.Elpuerto"uplink"deunhubseconectamedianteuncablepartrenzadodirectohastaunpuertocualquiera(quenoseael"uplink")delotrohub.Siningunodelosdoshubstuvieseelpuerto"uplink"libretodavasepodraninterconectarutilizandouncablepartrenzadocruzado.
Nota:Todoloquesecomentaenesteapartadoreferenteahubs(concentradores)esequivalenteparalosswitches(conmutadores).
Dndeseencuentraelpuerto"uplink"?Dependiendodelosfabricantessesueledarunadeestasdossituaciones:
Elhubesdenpuertosperotienen+1conectores,unodeellostieneunamarcaespecial.Porejemplo,sonhabitualesloshubsquetienen9conectores:7puertosnormalesyunpuertomixtocondosconectorescontiguosloscualesnosepuedenutilizarsimultneamente.Elnmeromximodecablesquepodemosconectaresde8,quedandounconectorvaco(elmarcadocomo"uplink"oelquetienejustoasulado).Elhubesdenpuertosytienenconectores,unodeellostieneunamarcaespecial.Medianteunbotnconmutamoslafuncindelconectordiferenciadoentre"uplink"ypuertonormal.Lasprestacionessonlasmismasqueenelcasoanterior.Estediseoeshabitualdeloshubsdelfabricante3COM.
Cmoenlazarunoshubsconotros?Losdiseosmshabitualessonlosdossiguientes,aunquesesuelencombinar:
Hubsencadenados.Unhubsevaconectandoconelsiguienteformandounacadena.Noesconvenienteconectardeestaformamsde3hubspuestoqueelrendimientodelareddisminuirconsiderablemente(lassealestardanenpasardesdeelprimerhubdelacadenahastaelltimo).
Hubsenestrella.Secolocaunhubenelcentroydestesetirancableshastaelrestodeloshubs.Conestasolucinseconsiguenvelocidadesmsaltasenlaredaunqueelcableadoesmscostoso.
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Captulo3
ProtocolosEncadaunadelascapasdelosmodelosqueestudiamosenelapartado16(exceptoenlacapafsica)seutilizaunprotocolodistinto.Estosprotocolossevanapilandodeformaquelosdecapassuperioresaprovechanlosserviciosdelosprotocolosdecapasinferiores.Duranteunatransmisincadaprotocolosecomunicaconsuhomnimodelotroextremosinpreocuparsedelosprotocolosdeotrascapas.
Unadelasdecisionesmsimportantesquedebemostomaralahoradedisearunaredeselegirunprotocolodelacapadeaccesoalmedioyotrodelascapasderedytransporte.Acontinuacinestudiamoslosdistintosprotocolos.Adelantamos,noobstante,quelacombinacinmsinteresantepararedeslocalesnuevasesEthernet+TCP/IP.
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3.1ProtocolosdelacapadeaccesoalmedioEnlacapadeaccesoalmediosedeterminalaformaenquelospuestosdelaredenvanyrecibendatossobreelmediofsico.Serespondenpreguntasdeltipo:puedeunpuestodejarinformacinenelcablesiemprequetengaalgoquetransmitir?,debeesperaralgnturno?,cmosabeunpuestoqueunmensajeesparal?
UnorganismodenormalizacinconocidocomoIEEE(Institutodeingenieroselctricosyelectrnicos)hadefinidolosprincipalesprotocolosdelacapadeaccesoalmedioconocidosenconjuntocomoestndares802.LosmsimportantessonlosIEEE802.3yIEEE802.5queseestudianacontinuacin.
Otrosestndares802.Elestndar802.1esunaintroduccinalconjuntodeestndaresydefinealgunosaspectoscomunes.Elestndar802.2describelapartesuperiordelacapadeenlacededatosdelmodeloOSI(entrelacapadeaccesoalmedioylacapadered)quepuedeproporcionarcontroldeerroresycontroldeflujoalrestodeestndares802utilizandoelprotocoloLLC(LogicalLinkControl,controllgicodeenlace).Lasnormas802.3a802.5definenprotocolospararedesLAN.Elestndar802.4quenovamosaestudiarporsuescasaimplantacinseconocecomoTokenBus(busconpasodetestigo).Finalmente,802.6esunestndaradecuadoparautilizarseenredesMAN.SetratadeDQDB(DistributedQueueDualBus,busdobledecolasdistribuidas).
Elprotocoloutilizadoenestacapavienedeterminadoporlastarjetasderedqueinstalemosenlospuestos.EstoquieredecirquesiadquirimostarjetasEthernetslopodremosinstalarredesEthernet.YqueparainstalarredesTokenringnecesitaremostarjetasderedespecialesparaTokenring.ActualmenteenelmercadonicamentesecomercializantarjetasderedEthernet(dedistintasvelocidadesyparadistintoscableados).
Tokenring(802.5)
LasredesTokenring(pasodetestigoenanillo)fueronutilizadasampliamenteenentornosIBMdesdesulanzamientoenelao1985.Enlaactualidadesdifcilencontrarlassalvoeninstalacionesantiguasdegrandesempresas.
Elcableadoseestablecesegnunatopologadeanillo.Enlugardeutilizardifusiones,seutilizanenlacespuntoapuntoentrecadapuestoyelsiguientedelanillo.PorelanilloTokenringcirculaunmensajeconocidocomotokenoficha.Cuandounaestacindeseatransmitiresperaarecibireltoken.Enesemomento,loretiradecirculacinyenvasumensaje.Estemensajecirculaporelanillohastaquelorecibentegramenteeldestinatario.Entoncessegenerauntokennuevo.
LasredesTokenringutilizanunaestacinmonitorparasupervisarelfuncionamientodelanillo.Setratadeunprotocolocomplejoquedebemonitorizarentodomomentoelbuenfuncionamientodeltoken(queexistaexactamenteunocuandonosetransmitendatos)ysacardelanillolastramasdefectuosasquenotengandestinatario,entreotrasfunciones.
LasredesTokenringdeIBMpuedenfuncionara4Mbpsoa16Mbpsutilizandocablepartrenzadoocablecoaxial.
Ethernet(802.3)
LasredesEthernetsonactualmentelasnicasquetienenintersparaentornosLAN.Elestndar802.3fuediseadooriginalmenteparafuncionara10Mbps,aunqueposteriormentehasidoperfeccionadoparatrabajara100Mbps(802.3u)o1Gbps.
UnaredEthernettienelassiguientescaractersticas:
Canalnico.Todaslasestacionescompartenelmismocanaldecomunicacinporloqueslounapuedeutilizarloencadamomento.
Esdedifusindebidoaquetodaslastransmisioneslleganatodaslasestaciones(aunqueslosudestinatarioaceptarelmensaje,elrestolodescartarn).
Tieneuncontroldeaccesodistribuidoporquenoexisteunaautoridadcentralquegarantice losaccesos.Esdecir,nohayningunaestacinquesuperviseyasignelosturnosalrestodeestaciones.Todaslasestacionestienenlamismaprioridadparatransmitir.
ComparacindeEthernetyTokenring.EnEthernetcualquierestacinpuedetransmitirsiemprequeelcableseencuentrelibreenTokenringcadaestacintienequeesperarsuturno.EthernetutilizauncanalnicodedifusinTokenringutilizaenlacespuntoapuntoentrecadaestacinylasiguiente.TokenringtienesiempreunaestacinmonitorquesupervisaelbuenfuncionamientodelaredenEthernetningunaestacintienemayorautoridadqueotra.Segnestacomparacin,laconclusinmsevidenteesque,aigualesvelocidadesdetransmisin,TokenringsecomportarmejorenentornosdealtacargayEthernet,enredesconpocotrfico.
EnlasredesEthernet,cuandounaestacinenvaunmensajeaotra,norecibeningunaconfirmacindequelaestacindestinohayarecibidosumensaje.Unaestacinpuedeestar enviandopaquetesEthernet a otra que est desconectadayno advertir que los paquetes se estnperdiendo.Lascapassuperiores(ymsconcretamente,TCP)sonlasencargadasdeasegurarsequelatransmisinseharealizadodeformacorrecta.
ElprotocolodecomunicacinqueutilizanestasredeseselCSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccess/CollisionDetect,accesomltiplecon deteccin de portadora y deteccin de colisiones). Esta tcnica de control de acceso a la red ha sido normalizada constituyendo elestndarIEEE802.3.VeamosbrevementeelfuncionamientodeCSMA/CD:
Cuandounaestacinquieretransmitir,primeroescuchaelcanal(deteccindeportadora).Siestlibre,transmiteperosiestocupado,esperauntiempoyvuelveaintentarlo.
Sin embargo, unavezqueuna estacinhadecidido comenzar la transmisinpuededarse el casodequeotra estacinhayatomado lamismadecisin, basndose en que el canal estaba libre cuando ambas lo comprobaron.Debido a los retardos depropagacinenelcable,ambassealescolisionarnynosepodrcompletarlatransmisindeningunadelasdosestaciones.Lasestacionesqueestntransmitiendoloadvertirn(deteccindecolisiones)einterrumpirninmediatamentelatransmisin.Despusesperarnuntiempoaleatorioyvolvernaintentarlo.Siseproduceunanuevacolisin,esperarneldobledeltiempoanteriorylointentarndenuevo.Deestamanera,sevareduciendolaprobabilidaddenuevascolisiones.
Debemos recordar que el canal es nico y por lo tanto todas las estaciones tienen que compartirlo. Slo puede estar una estacintransmitiendoencadamomento,sinembargopuedenestarrecibiendoelmensajemsdeuna.
Nota:Laexistenciadecolisionesenunarednoindicaqueexistaunmalfuncionamiento.LascolisionesestndefinidasdentrodelprotocoloEthernetynodebenserconsideradascomounasituacinanmala.Sinembargo,cuandoseproduceunacolisinelcanalsedesaprovechaporqueningunaestacinlogratransmitirenesemomento.Debemostratardereducirelnmerodecolisionesqueseproducenenunared.Estoseconsigueseparandogruposdeordenadoresmedianteunswitchounrouter.PodemosaveriguarlascolisionesqueseproducenenunaredobservandoelcorrespondienteLEDdenuestrohub.
Direccionesfsicas
Cmo sabe una estacin que un mensaje es para ella? Est claro, que hay que distinguir unas estaciones de otras utilizando algnidentificador.Estoesloqueseconocecomodireccionesfsicas.
LosadaptadoresEthernettienenasignadaunadireccinde48bitsdefbricaquenosepuedevariar.Losfabricantesnosgarantizanquenopuedehaberdostarjetasderedconlamismadireccinfsica.Siestollegaseaocurrirdentrodeunamismaredlacomunicacinsevolveraimposible.Lostresprimerosbytescorrespondenalfabricante(nopuedehaberdosfabricantesconelmismoidentificador)ylostresltimosalnmerodeserie(nopuedehaberdostarjetasdelmismofabricanteconelmismonmerodeserie).Porejemplo,
5D:1E:23:10:9F:A3
Losbytes5D:1E:23identificanalfabricanteylosbytes10:9F:A3alnmerodeseriedelfabricante5D:1E:23
Nota:Loscomandosipconfig/all|moreywinipcfgmuestranladireccinfsicadenuestratarjetaderedEthernet.Observequeestoscomandospuedenrecogertambininformacinrelativaaladaptadorvirtual"PPPAdapter"(secorrespondeconelmdemoadaptadorRDSI)ademsdelareferentealatarjetaderedreal.
Notodaslasdireccionesrepresentanamquinasaisladas,algunasdeellasseutilizanparaenviarmensajesdemultidifusin.Estoes,enviarunmensajeavariasmquinasalavezoatodaslasmquinasdelared.Ethernetpermitequeelmismomensajepuedaserescuchadopormsdeunamquinaalavez.
Formatodelatrama
La comunicacin entre una estacin y otra a travs de una redEthernet se realiza enviando tramasEthernet. Elmensaje que se quieretransmitirsedescomponeenunaomstramasconelsiguienteformato:
8bytes 6bytes 6bytes 2bytes 641500bytes 4bytes
Prembulo DireccinfsicadestinoDireccinfsica
origenTipodetrama Datosdelatrama CRC
Lasdireccionesorigenydestinosonlasdireccionesfsicasdelosadaptadoresdereddecadaordenador.ElcampoTipodetramaindicaelformatodelosdatosquesetransfierenenelcampoDatosdelatrama.Porejemplo,paraundatagramaIPseutilizaelvalorhexadecimalde0800yparaunmensajeARPelvalor0806.Todoslosmensajes(datagramas)queseenvenenlacapasiguienteirnencapsuladosenunaomstramasEthernetutilizandoelcampoDatosdelatrama.YestomismoesaplicableparacualquierotrotipodereddistintaaEthernet.Comonormageneral,cadamensajequetransmiteunacapasecolocaenelcampodatosdelacapaanterior.Aunqueesmuyfrecuentequeelmensajenoquepaenunasolatramayseutilicenvarias.
Velocidades
Ethernetpuedefuncionaratresvelocidades:10Mbps,100Mbps(FastEthernet)y1Gbps(1000Mbps).10MbpseslavelocidadparalaquesediseoriginalmenteelestndarEthernet.Sinembargo,estavelocidadsehamejoradoparaadaptarsealascrecientesexigenciasdelasredeslocales.Lavelocidadde100Mbpsesactualmentelamsutilizadaenlaempresa.Lasredesa1Gbpsestncomenzadoaverlaluzen
estosmomentosporloquetardarnuntiempoenimplantarseenelmercado(lospreciossontodavamuyaltos).
Paracrearunaredquetrabajea10Mbpsessuficienteconutilizarcablecoaxialobien,cablepartrenzadodecategora3osuperior.Sinembargo,esrecomendableutilizarcablespartrenzadodecategora5yconcentradoresconvelocidadesmixtas10/100Mbps.Deestaforma,en un futuro se podrn ir cambiando gradualmente los adaptadores de 10Mbps por unos de 100Mbps sin necesidad de instalar nuevocableado.
LamejoropcinactualmentepararedesnuevasesFastEthernet.Paraconseguirvelocidadesde100Mbpsesnecesarioutilizarcablepartrenzado conuna categoramnimade 5, un concentrador que soporte esta velocidady tarjetas de red de 100Mbps.Generalmente, loscablesUTPcumplenbienconsufuncinperoensituacionesconcretasquerequieranelmximorendimientodelaredoexistanmuchasinterferencias,puedesernecesariouncableadoSTP.
Tiposdeadaptadores
LasiguientetablaresumelosprincipalestiposdeadaptadoresEthernetenfuncindelcableadoylavelocidaddelared.(Tseutilizaparapartrenzado,FparafibrapticayXparaFastEthernet).
10Base5 10Base2 10BaseT 10BaseFP 100BaseTX 100BaseFX
Cableado Coaxial PartrenzadoParde
fibraptica Partrenzado2fibraspticas
Velocidad 10Mbps 100MbpsTopologa Bus EstrellaLongitudmximasegmento
500m 185m 100m 500m 100m 100m
Nodosporsegmento 100 30 2(unextremoeselhubyelotroelordenador)
Losadaptadorespuedensercompatiblesconvariosdelosestndaresanterioresdandolugaranumerosascombinaciones.Sinembargo,lohabitualesencontrarenelmercadotarjetasdereddetansloestosdostipos:
Tarjetasderedcombo.Tienen2conectores,unoparacablecoaxialyotroparaRJ45.Suvelocidadmximaesde10Mbpsporloque
soportan10Base2y10BaseT.LatarjetaderedRTL8029delfabricanteRealtekperteneceaestetipo.Estegrupodetarjetasderedtiendenadesaparecer(aligualqueelcablecoaxial).
Tarjetasdered10/100.TienensloconectorparaRJ45.Seadaptanalavelocidaddelared(10Mbpso100Mbps).Soncompatiblescon10BaseTy100BaseT.ComoejemplosdeestetiposeencuentranlastarjetasRealtekRTL8139y3COM3C905.
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3.2ProtocolosdelascapasderedytransporteLosprotocolosquevamosadescribiracontinuacinnosepreocupanporelmediodetransmisin:danporhechoqueexisteunprotocolodelacapadeaccesoalmedioqueseencargadelenvoyrecepcindelospaquetesatravsdelmediodetransmisin.Parasufuncionamientorequierenalgunodelosprotocolosquehemosestudiadoenelapartadoanterior.
IPX/SPX
LafamiliadeprotocolosIPX/SPX(InternetworkPacketExchange/SequentialPacketExchange,intercambiodepaquetesentreredes/intercambiodepaquetessecuenciales)fuedesarrolladaporNovellaprincipiosdelosaos80.Gozdegranpopularidadduranteunos15aossibienactualmentehacadoendesuso.EstosprotocolosfueroncreadoscomopartedelsistemaoperativoderedNovellNetWare.Enunprincipiofueronprotocolospropietariosaunquemsadelantesecomenzaronaincorporaraotrossistemasoperativos:WindowslosincluyeconlosnombresdeProtocolocompatibleconIPX/SPXoTransportecompatibleNWLinkIPX/SPXsegnlasversiones.
IPX/SPXesenrutable:haceposiblelacomunicacinentreordenadorespertenecientesaredesdistintasinterconectadasporencaminadores(routers).LosprincipalesprotocolosdeIPX/SPXson,comosunombreindica,IPXySPX.Elprimeropertenecealacapaderedyseencargadelenvodelospaquetes(fragmentosdemensajes)atravsdelasredesnecesariasparallegarasudestino.SPXpertenecealacapadetransporte:gestionaelenvodemensajescompletosentrelosdosextremosdelacomunicacin.
LaestructuradeprotocolosIPX/SPXsecorrespondeengranmedidaconTCP/IP.SuconfiguracinesmssencillaqueenTCP/IPaunqueadmitemenoscontrolsobreeldireccionamientodelared.Elidentificadordecadapuestoenlaredesunnmerode6bytes,quecoincideconladireccinfsicadesuadaptador,seguidodeunnmerode6bytes,querepresentaladireccindelared.Porejemplo:44.45.EA.54.00.00:4C.34.A8.59(nodo:red).
AppleTalk
EselprotocolopropietariodeAppleutilizadoparainterconectarordenadoresMacintosh.Esunprotocoloenrutable.Elidentificadordecadapuestoesunnmerode1byteyeldecadared,unnmerode2bytes.Porejemplo,"50.8"representaelordenador8delared50.Sielnmerodepuestosenunaredessuperiora253hosts,seutilizanvariosnmerosderedescontiguosenlugardeslouno.Porejemplo,lared"100101"darcabidaa506hosts.Unhostconectadoalared"100101"tendrunadireccindelaforma"100.x".EnlaterminologadeApple,unaredseconocecomounazona.
NetBEUI
NetBEUI(NetBIOSExtendedUserInterface,interfazdeusuarioextendidaparaNetBIOS)esunprotocolomuysencilloqueseutilizaenredespequeasdemenosde10ordenadoresquenorequieransalidaaInternet.Sufuncionamientosebasaenelenvodedifusionesatodoslosordenadoresdesured.Susdifusionesnoatraviesanlosencaminadoresanoserqueestnconfiguradosparadejarpasarestetrfico:esunprotocolonoenrutable.
Laventajadeesteprotocoloessusencillezdeconfiguracin:bastaconinstalarelprotocoloyasignarunnombreacadaordenadorparaquecomienceafuncionar.Sumayordesventajaessuineficienciaenredesgrandes(seenvanexcesivasdifusiones).
ActualmenteesunprotocoloexclusivodelasredesMicrosoft.FuediseadoparaofrecerunainterfazsencillaparaNetBIOS(esteprotocolotrabajaenlacapadeaplicacin,loestudiaremoscuandoveamoslasredesenWindows98).
TCP/IP
TCP/IP(TransportControlProtocol/InternetProtocol,protocolodecontroldetransporte/protocolodeInternet)eselestndarenlasredes.FuediseadoporelDepartamentodeDefensadelosEstadosUnidosafinalesdelosaos70parautilizarseenunaredresistenteabombas:aunquesedestruyesealgunalneadecomunicacinoencaminador,lacomunicacinpodraseguirfuncionandoporrutasalternativas.LosorprendentedeTCP/IPesquenofuepensadopararesistirelespionaje:losprotocolosoriginalestransmitenlascontraseasydatossincodificacinalguna.
TCP/IPeselprotocolodeInternet(enrealidad,esunafamiliadeprotocolos).Enlaactualidadeslaeleccinrecomendadaparacasitodaslasredes,especialmentesilaredtienesalidaaInternet.EnelrestodelcursonoscentraremosexclusivamenteenlasredesTCP/IP.
LosdosprotocolosprincipalesdeTCP/IPsonIP,pertenecientealacapadered,yTCP,pertenecientealacapadetransporte.EstosprotocolosseestudiandetalladamenteenelCursodeprotocolosTCP/IP.ElidentificadordecadapuestoesladireccinIP.UnadireccinIPesunnmerode4bytes.Porejemplo:194.142.78.95.Estenmerollevacodificadoladireccinderedyladireccindehost(ver
mscaradesubred).LasdireccionesIPseclasificanen:
Direccionespblicas.SonvisiblesdesdetodoInternet.Secontratantantascomonecesitemos.SonlasqueseasignanalosservidoresdeInternetquesirveninformacin24horasalda(porejemplo,unservidorweb).Direccionesprivadas.SonvisiblesslodesdeunaredinternaperonodesdeInternet.Seutilizanparaidentificarlospuestosdetrabajodelasempresas.Sepuedenutilizartantascomosenecesitennoesnecesariocontratarlas.
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3.3FamiliadeprotocolosTCP/IP(VerCursodeprotocolosTCP/IP)
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