Tema 1:Fundamentos de Redes

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Redes de ordenadores

Tema 1:Fundamentos de redes 

1¿Qué es una red de ordenadores?

Es un conjunto de computadores autónomas interconectadas.A través de una red se pueden ejecutar procesos en otro ordenador o acceder a sus ficheros, enviar mensajes, compartir programas.

2¿Qué necesitamos para poder comunicar Pcs?

Para poder comunicar Pcs necesitamos:

-Las especificaciones lógicas son los protocolos de comunicación, detección y corrección de errores, compatibilidad entre las distintas redes, etc. Se entiende por protocolo el conjunto de normas o reglas necesarios para poder establecer la comunicación entre los ordenadores o host de una red. Un protocolo puede descomponerse en niveles lógicos o capas denominadas layers.

-Las especificaciones físicas son la forma del conector, tipo de señal, parámetros eléctricos,etc.

2.1Redes.Ventajas

-Permite compartir información.

.-Abaratamos costes.

-Se reparte el trabajo entre un grupo de usuarios.

-Facilita la comunicación.

2.2Redes.Desventajas

-Ataque a la información.

-Mal uso o uso excesivo de la red.

2.3Clasificación de las redes de ordenadores

2.3.1Redes de ordenadores según los servicios que brindan.

+Redes cliente-servidor

-Son aquellos en la que algunos PC de la red tienen el rol de cliente de forma que demanda servicios y otros el de servidor, el que ofrece servicios.

+Redes entre iguales

-Todos los Pcs de la red ofertan y demandan información y recursos.

2.3.2Redes de ordenadores según el área geográfica que ocupan.

1.PAN, Personal Area Network.

2.LAN, Local Area Network.

3.CAN, Campus Area Network.

4.MAN, Metropolitan Area Network.

5.WAN, Wide Area Network.

+PAN(Personal Area Network)

Es una red formada por dispositivos que no pueden ubicarse a mucha distancia unos de otros para poder establecer comunicación.El alcance de una PAN es típicamente algunos metros.Los PAN se pueden utilizar para la comunicación de dispositivos personales de el mismo o para conectar con una red de alto nivel y el Internet.

+LAN(Local Area Network)

Es una red de propiedad privada, de hasta unos cuantos kilómetros de extensión que suelen ocupa una planta de un edificio o un edificio completo.Se usan para para conectar computadoras personales o estaciones de trabajo, con objeto de compartir recursos e intercambiar información.

+CAN(Campus Area Network)

Es una red cuyos ordenadores están distribuidos por todo un campo universitario.Puede ser vista como un tipo especial de MAN. Interconecta varias redes de área local (edificios), dentro del mismo terreno o campus.Dependiendo de la requisitos, para la interconexión de los edificios puede utilizar tecnologías LAN o WAN.

+MAN( Metropolitan Area Network.)

Es una red que ocupa municipios por completo, ciudades o localidades entera.Son una versión mayor que la LAN y utilizan una tecnología similar. Actualmente esta clasificación se encuentra en dehuso, normalmente se dispone entre redes LAN y WAN.

+WAN(Wide Area Network)

Es una red que se extiende sobre un área geográfica extensa, que ocupa países y continentes.Contiene una conglomeración de máquinas dedicadas a ejecutar los programas de usuarios(host). Estos están conectados por la red que lleva los mensaje de un host a otro.Estas LAN de host acceden a la subred de la WAN por un router.Suelen ser por tanto redes punto a punto.

3Topología

La topología de una red se ve como la forma física de la misma.Que se puede clasificar de la siguiente manera:

-Topología en bus.

-Topología en estrella.

-Topología en anillo.

-Topología en árbol.

-Topología mixta.

+Topología en bus

La topología lineal es un diseño simple en que un solo cable, es compartido por todos los dispositivos de la red. El Cable va recorriendo cada uno de los ordenadores y se utiliza una terminación en cada uno de los extremos.Implementada mediante un cable coaxial, siguiendo el estándar IEEE 802.3 .

Las ventajas de la topología en bus o lineal, son su sencillez y economía. Un inconveniente de la redes con topología en bus, es que si el cable falla en cualquier punto, toda red se cae por completo. Siendo factible de solventar solo en redes de un tamaño bajo y moderado.

+Topología en estrella

En esta topología la red es un diseño en el que los nodos se conectan con cables dedicados a un punto que es una caja de conexiones, llamada HUB o concentradores.Es un tipo de topología que adopta la forma una estrella, existiendo un nodo o elemento que centraliza todo el paso de información.

La detección de problemas de cableado en este sistema es muy simple ya que a tener cada estación de trabajo su propio cable de conexión, no interferirá con las conexiones de las otras estaciones de la red.Conllevando un tasa de resistencia ante los fallos, muy alta.

+Topología en anillo

Los ordenadores que tienen esta topología forman un anillo o circulo cerrado, de tal manera que los paquetes que transportan los datos circulan por el anillo en un solo sentido (Unidireccional). En este tipo de red, un solo corte en el medio afectara por igual a todas la estaciones, por lo por ello se han desarrollado sistemas en anillos doble o combinando topologías de anillo y estrella. En la topología de anillo se implementa estándar IEEE 802.5 .

+Topología en árbol

La topología de árbol también se llama estrella distribuida.Esta topología es una extensión de la topología en bus, donde varias líneas de buses se conectan a un bus central llamado HUB que propaga la señal a estos. Que suelen soportar entre cuatro y doce estaciones de trabajo.Los Hubs se conectan a una red en bus, formando así un  árbol o pirámide de hubs y dispositivos. Esta topología tiene muchas de las ventajas contenidas en los sistemas en bus y en estrella.

+Topología mixta

Es una de las topologías más utilizadas debido a su versatilidad, que consiste en una red que comparten dos o más topologías de las antes descriptas. 

Su uso suele deberse en la implantación a un problema o cuestión en la red de difícil solución; como también al aumento de dispositivos, lo que hace necesario establecer una topología de este tipo.Las topologías mixtas tienen un coste muy elevado debido a su administración y mantenimiento, porque cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada.

4Capa o niveles 

La arquitectura de red es algo muy complejo, debe contemplar muchos aspectos.

En las arquitecturas de red se usa el método de dividir la arquitectura en capas o niveles, por el que cada capa tiene un función específica y propia.Unos de los modelos de arquitectura más utilizado es el Modelo de referencia OSI.

4.1Modelo de referencia OSI

Es un modelo de referencia creado por la ISO que siguen muchos fabricante para el desarrollo de una arquitectura de red constituido por capas. Propiamente dicho el OSI es un modelo teórico a seguir a partir del que podemos desarrollar protocolos para la conexión de diferentes tipos de redes.

Esta constituido por 7 capas:(Aplicación, Presentación, Sesión, Transporte, Red, Enlace y Físico).

-Nivel de Aplicación

Es la capa más cercana al usuario y es en la que se definen los protocolos que utilizarán las aplicaciones y procesos de usuario. Se define protocolos como el HTTP, SMTP, POP, etc.

-Nivel de Presentación

Es la capa encargada de la presentación de la información. Se ocupará de la sintaxis y la semántica de la información que se quiere transmitir.

-Nivel de Sesión

Es la capa encargada de iniciar una sesión para cada comunicación que se quiera establecer.

-Nivel de Transporte

Este nivel es básicamente un intermediario entre las capas de sesión y de red. Siendo su labor principal es la trocear la información para que sea aceptada por el nivel de red.

-Nivel de Red

Es el nivel que se encarga de buscar las rutas óptimas por las que puede viajar la información troceada previamente en el nivel de transporte.

-Nivel de Enlace

Este nivel se encarga de detectar errores y solicitar reenvíos de tramas, tramas duplicadas, problemas de flujo, diferencias de velocidades de transmisión, etc..

-Nivel Físico

Es la capa en la que se definen los aspectos relacionados con la transmisión física de la red, datos de la señal, voltaje, tipos de cables, conectores, etc. 

4.2OSI aplicado a la búsqueda de una URL

-Capa de aplicación: Usamos HTTP para especificar URL.

-Capa de presentación:La petición enviada al servidor se traduce a una serie palabras clave entendibles.

-Capa de sesión: Abrimos o usamos un puerto para enviar la petición.

-Capa de transporte:La petición se divide en partes diferenciadas con un identificador.

-Capa de red:Los paquetes de la capa de transporte se preparan para ser enviadas por diferentes rutas.

-Capa de enlace:Se agrega a cada paquete información de control que permita detectar errores. Se constituyen las tramas.

-Capa física: Las tramas se reducen a un conjunto de bits, en definitiva niveles de tensión que se comienzan a transportar por las líneas de la red que estemos usando.