Redes TAMAÑO DE LAS REDES. Normalmente hablamos de tres tipos de redes: LAN, MAN y WAN. Redes de Area Local (LAN)

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1 Redes A nuestro alrededor escuchamos la palabra red en todas partes: en el colegio, en los medios de comunicación, entre nuestro mismo grupo de amigos,... pero de qué estamos hablando cuando usamos la palabra red? A grandes rasgos, una red de ordenadores es una forma de transmitir y compartir datos e información entre varios ordenadores, independientemente de dónde se encuentre cada uno. Aunque hemos definido las redes, por simplificar, como un sistema de interconexión entre ordenadores, todos los dispositivos electrónicos pueden tener acceso a las redes y, en particular, a Internet. Hoy ya puedes conectarte a Internet con un teléfono celular, una agenda personal (PDA) o un televisor. Pero pronto se conectará a la red cualquier dispositivo capaz de soportar un chip con datos y un enlace inalámbrico. SERVIDORES Y CLIENTES DE RED Todos los ordenadores conectados a una red asumen, en un momento dado, el papel de cliente o el de servidor. No tienen que ser forzosamente máquinas distintas: una máquina puede ser servidora de un determinado servicio de la red y, simultáneamente, cliente de otro servicio. Servidor. Máquina que ofrece información o servicios al resto de las máquinas de la red. El tipo de información o de servicios que ofrece determina su función en la red: servidor de impresión, de archivos, de páginas web, de correo, de IRC (charlas en Internet), de bases de datos, etc. Cliente. Máquina que accede a la información que ofrece un servidor o que utiliza sus servicios. Cada vez que pedimos una página web por ejemplo, que está almacenada en un servidor web remoto, nos estamos comportando como clientes. También somos clientes si utilizamos el servicio de impresión de un ordenador remoto en la red que tiene la impresora conectada. TAMAÑO DE LAS REDES Normalmente hablamos de tres tipos de redes: LAN, MAN y WAN Redes de Area Local (LAN) Es un conjunto de ordenadores y dispositivos de hardware unidos entre sí con el fin de compartir recursos en una zona geográfica limitada. Se alcanzan velocidades de transmisión altas.

2 Redes de Area Metropolitana (MAN) Abarcan zonas no muy alejadas, por ejemplo una red Wan sería aquella que comunicará los centros de enseñanza de una misma localidad. Conectan distintos tramos de redes LAN. Redes de Largo Alcance (WAN) Comparten ciudades, países o continentes, así que suelen ser de uso compartido. Las velocidades de transmisión suelen ser más bajas que las Lan y Man. Internet es una red WAN. Lo que llamamos Internet es en realidad una red de redes, una red gigantesca en la que se conectan entre sí otras redes WAN independientes, de manera que puedan compartir información a lo largo y ancho de todo el planeta. Para ello es necesario el uso de un protocolo de comunicaciones común. El protocolo que proporciona la compatibilidad necesaria para la comunicación en Internet se llama TCP/IP y se ha convertido, de hecho, en un estándar universal para las comunicaciones en red. TOPOLOGÍA DE UNA RED Además de las características que acabas de ver, debes saber que las redes LAN admiten diferentes topologías o formas de conectar los equipos: Topología lineal o en bus. Los ordenadores se conectan a un cable central. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí. Topología en anillo. Cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación. Cabe mencionar que si algún nodo de la red deja de funcionar, la comunicación en todo el anillo se pierde.

3 Topología en estrella. Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topología. Red Wifi es un sistema de envío de datos sobre redes que utiliza ondas de radio en lugar de cables.

4 Elementos de una red local Las redes locales están formadas por una parte lógica o software, y por otra parte física o hardware. Hardware de una red: Tarjetas de red. Permiten la conexión del hardware al medio de transmisión de datos (cables) Como acabas de ver, las tarjetas de red tienen una gran importancia, ya que son las que permiten la conexión del hardware al medio de transmisión. Las tarjetas de red se colocan en las ranuras de expansión de la placa base. La tarjeta dispone de un puerto donde se inserta el conector del cable de red. Los ordenadores de sobremesa y portátiles más modernos ya vienen de serie con la tarjeta integrada en la placa base.

5 Existen varias tecnologías para implementar redes, se diferencian por el tipo de cables y componentes empleados y por la manera que se comunican los ordenadores entre si, aunque la mayoría de las redes de pequeño tamaño actuales son redes de una tecnología llamada Ethernet Dispositivo que centraliza las conexiones o Hub (Concentradores) utilizados para conectar múltiples puertos. Transmite información a todos los puertos de la rede. Por ejemplo, si la red contiene 8 puertos todas os ordenadores que estén conectadas al "Hub" recibirán la misma información, lo que en ocasiones resulta innecesario y excesivo o Switchs (Conmutadores). Un "Switch" es considerado un "Hub" inteligente, cuando llega información al "Switch" éste tiene mayor conocimiento sobre que puerto de salida es el más apropiado, y por lo tanto ahorra una carga a los demás puertos del "Switch", de esta forma se evita que la red sea sobrecargada con información que eventualmente sería descartada por algunos ordenadores

6 o Routers utilizados para conectar varias redes de área local y permitir que los datos viajen de manera óptima entre las redes; Son los dispositivos encargados de encaminar las comunicaciones, es decir de envían información en la dirección correcta para que llegue al ordenador al que va destinada Medios de transmisión. Suelen ser cables trenzados, coaxiales o de fibra óptica, pero también pueden ser las ondas de una conexión Wifi o Bluetooth o Cable Coaxial. Este tipo de medio fue el primero en utilizarse para Ethernet. Está compuesto de un hilo conductor central recubierto de plástico, una malla metálica y un blindaje externo. Solo se puede usar en las redes tipo bus

7 o Cable de par trenzado Está formado por ocho hilos de cobre protegidos por un blindaje de plástico. Se conecta a través de terminales RJ-45. Cable de fibra óptica El cable de fibra óptica es apropiado para transmitir datos a velocidades muy altas y con grandes capacidades debido a la carencia de atenuación de la señal y a su pureza. Una fibra óptica consta de un cilindro de vidrio extremadamente delgado, denominado núcleo, recubierto por una capa de vidrio concéntrica, conocida como revestimiento. Las fibras a veces son de plástico. El plástico es más fácil de instalar, pero no puede llevar los pulsos de luz a distancias tan grandes como el vidrio. Algunas redes de corto alcance no utilizan ningún tipo de cable. Para ello, emplean tarjetas de red inalámbricas, de ondas de radio, infrarrojos o láser. Las tarjetas de red inalámbricas más conocidas son las Bluetooth y las Wifi Software de Red: Además del hardware los ordenadores deben de disponer de un conjunto de programas para conectarse a una red. Básicamente son los siguientes: Programas controladores (drivers). Son programas que dan a las tarjetas de red las instrucciones necesarias para que hagan su trabajo. Sin ellos las tarjetas no serían mas que un conjunto de chips y cables inútiles... Protocolo de red. Es el conjunto de normas que especifica el método para enviar y recibir datos entre varios ordenadores. Son programas integrados en el sistema operativo del ordenador (Windows, Linux..) aunque hay que activarlos para que funcionen, no vienen activados por defecto. El protocolo mas utilizado es el llamado TCP/IP, el mismo que se emplea en Internet

8 Configuración protocolo TCP/IP Lo que mas nos interesa a la hora de configurar una red de ordenadores es conocer como se identifica cada equipo en la red (Protocolo TCP/IP). Cualquier dispositivo de red requiere tener configurados al menos dos parámetros: dirección IP y máscara de red Además, si queremos que disponga de conexión a Internet, es necesario configurar la dirección IP de la puerta de enlace y la dirección IP de dos servidores DNS. Una dirección IP se compone de dos partes: la dirección de red y la dirección de host (cualquier dispositivo conectado a la red). Una dirección IP está formada por 32 bits, que se agrupan en 4 bytes (octetos, grupos de 8 bits) Por ejemplo: Agrupado en cuatro grupos de cifras (notación por puntos). Pudiera ser algo así:

9 Cada grupo de números está comprendido entre 0 y 255, por lo tanto, teóricamente, son posibles las combinaciones hasta Dentro de una misma red, los PCs deben tener una dirección IP perteneciente al rango de dicha red. Si el rango es desde hasta , las IPs de los PCs deberán tener los tres primeros números iguales ( X) y el último número podrá cambiar desde 1 hasta 254, porque no se permite la utilización de la primera ni de la última dirección IP del rango ya que quedan reservadas. Cada PC deberá tener una dirección IP diferente. Si dos PCs tienen la misma IP, habrá un conflicto de IP y ninguno de ellos podrá comunicarse hasta que no se resuelva el conflicto cambiando la IP a uno de ellos. La Máscara de red determina el número de PCs del rango. Casi siempre se suele utilizar la máscara que corresponde a un rango de 256 direcciones IP en los que todos los PCs tienen los tres primeros números de la IP iguales y solo cambia el último. Lo normal es que todos los PCs de nuestra red tengan configurada la misma máscara de red. La Puerta de enlace Una puerta de enlace es un sistema de la red que nos permite, a través de si mismo, acceder a otra red, o dicho de otra manera, sirve de enlace entre dos redes El caso más claro es un router, un router no es un ordenador, no es un servidor, no es una cafetera es un router y una de sus principales funciones es enrutar por lo que se convierte en la puerta de enlace de todo dispositivo que quede conectado a él. Deberá tener una IP del rango ya que de lo contrario, nuestro PC no será capaz de comunicarse con ella y no tendrá acceso a Internet. Lo normal es que todos los PCs de nuestra red tengan configurada la misma puerta de enlace.

10 Servidor de Nombres de Dominio Los DNS preferido y alternativo nos los debe proporcionar la compañía que presta el servicio. Telefónica usa el y el Lo normal es que todos los PCs de nuestra red tengan configurados los mismos DNSs. Si no sabemos la IP de los DNS preferido y alternativo, podemos verlos en otro PC que funcione correctamente la conexión de Internet. El Servicio de Nombres de Dominio (DNS) es una forma sencilla de localizar un ordenador en Internet. Todo ordenador conectado a Internet se identifica por su dirección IP: una serie de cuatro números de hasta tres cifras separadas por puntos. Sin embargo, como a las personas les resulta más fácil acordarse de nombres que de números, se inventó un sistema (DNS - Domain Name Server) capaz de convertir esos largos y complicados números, difíciles de recordar, en un sencillo nombre. Los nombres de dominio no sólo nos localizan, además garantizan nuestra propia identidad en la red. Al igual que en el mundo real existen diferentes formas de identificación como puede ser el DNI, el carnet de conducir, la huella digital, etc. en Internet el dominio constituye el principal medio de identificación. Un Servidor de Nombres de Domino es una máquina cuyo cometido es buscar a partir del nombre de un ordenador la dirección IP de ese ordenador; y viceversa, encontrar su nombre a partir de la dirección IP.

11 Ejemplo de resolución de nombres Qué es lo que pasa entre un ordenador y el servidor DNS cuando el primero intenta conectarse con una máquina utilizando el nombre en lugar de la dirección IP?. Sea el nombre la máquina con la cual se desea conectar: 1.El ordenador local contacta con su servidor DNS (servidor-uno) (que se tiene configurado en el ordenador), y le solicita la dirección IP de 2.El servidor DNS mira en sus tablas de asignación, y si no lo encuentra entre los datos que guarda con las ultimas peticiones que ha servido, manda una petición a uno de los "servidores raíz" de Internet el cual averiguará qué servidor de nombres resuelve el dominio "uned.es" 3.El servidor raíz responderá a servidor-uno (servidor DNS del ordenador local) con la dirección del servidor que resuelve direcciones "uned.es". En este caso Servidor-uno hará una petición a , preguntando qué dirección IP tiene " mira en sus tablas y devuelve la dirección IP de " a servidor-uno 6.servidor-uno manda la dirección IP encontrada al ordenador local que la usará para conectarse con Todo esto pasa en tan solo unos pocos milisegundos (más o menos), por lo que generalmente no se nota el retraso entre que se escribe la dirección nemotécnica y se resuelve cual es su dirección IP.

12 Direcciones IP públicas y privadas Las direcciones IP de los PCs de una red local son direcciones privadas ya que los PCs no están directamente conectados a Internet. Solamente el router dispone de conexión directa a Internet y por eso es el único que dispone de una dirección IP pública. Cuando los PCs de una misma red se quieren comunicar unos con otros, lo hacen directamente, pero si quieren comunicarse con Internet, deben hacerlo a través del router. Es equivalente a una centralita telefónica. Los teléfonos internos de una empresa utilizan números privados (extensiones) y las llamadas al exterior es necesario hacerlas a través de la centralita, que es la única que tiene números de teléfono públicos. Asignación automática de direcciones IP Para que los PCs de la red puedan comunicarse, es necesario configurar uno por uno, la dirección IP, la máscara de subred, la puerta de enlace, el DNS preferido y el DNS alternativo. Si el número de PCs de nuestra red es elevado, existe la posibilidad de configurar las direcciones IP de forma automática:

13 Para que el PC pueda obtener una dirección IP automáticamente, es necesario que alguien se la proporcione. Ese alguien es un servidor DHCP. La mayoría de los routers ADSL actuales disponen de servidor DHCP. Si activamos dicha función, podríamos configurar las IPs de nuestra red, de forma automática:

14 Qué ventajas me aporta una red? Por lo general, las redes de ordenadores se crearon para: Uso compartido de recursos, tanto de software (programas, datos) como de hardware (impresora, router, ). Simplificar la gestión de los sistema de trabajo :Ahorro de costes (acceso rápido y fiable a los datos corporativos, agilizar la gestión) Habilitar un sistema de comunicación entre los equipos (mensajería, videoconferencia, televigilancia, ). Y desventajas? Inversión inicial en la infraestructura de distribución (electrónica de red, cableado, NIC s, ) y su mantenimiento posterior. Mantenimiento del software. Administración del sistema: gestión de usuarios, control de recursos, asignación de permisos,

15 Números binarios y decimal El sistema binario, es un sistema de numeración en base 2, en el que los números se representan utilizando solamente las cifras cero y uno (0 y 1). Los ordenadores trabajan internamente con dos niveles de voltaje, por lo que su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1, apagado 0). Con lo cual, los ordenadores, al trabajar con este sistema, podrán almacenar mas datos y poder cifrarlos, que si utilizáramos los números decimales en base 10 Conversión de decimal a binario Se divide el número del sistema decimal entre 2, cuyo resultado entero se vuelve a dividir entre 2, y así sucesivamente. Ordenados los restos, del último al primero, este será el número binario que buscamos. Ejemplo Transformar el número decimal 131 en binario. El método es muy simple: 131 dividido entre 2 da 65 y el resto es igual a 1 65 dividido entre 2 da 32 y el resto es igual a 1 32 dividido entre 2 da 16 y el resto es igual a 0 16 dividido entre 2 da 8 y el resto es igual a 0 8 dividido entre 2 da 4 y el resto es igual a 0 4 dividido entre 2 da 2 y el resto es igual a 0 2 dividido entre 2 da 1 y el resto es igual a 0 1 dividido entre 2 da 0 y el resto es igual a 1 -> Ordenamos los restos, del último al primero: en sistema binario, 131 se escribe Ejemplo Transformar el número decimal 100 en binario. Convers ión Binario a decimal Para realizar la conversión de binario a decimal, realice lo siguiente: 1. Inicie por el lado derecho del número en binario, cada número multiplíquelo por 2 y elévelo a la potencia consecutiva (comenzando por la potencia 0).

16 2. Después de realizar cada una de las multiplicaciones, sume todas y el número resultante será el equivalente al sistema decimal. Ejemplos: (Los números de arriba indican la potencia a la que hay que elevar 2) También se puede optar por utilizar los valores que presenta cada posición del número binario a ser transformado, comenzando de derecha a izquierda, y sumando los valores de las posiciones que tienen un 1. Ejemplo El número binario corresponde en decimal al 82 se puede representar de la siguiente manera: entonces se suma los números 64, 16 y 2: Para cambiar de binario con decimales a decimal se hace exactamente igual, salvo que la posición cero (la que el dos es elevado a la cero) es la que está a la izquierda de la coma y se cuenta hacia la derecha a partir de -1: Qué es el código ASCII? La memoria de un ordenador guarda toda la información en formato digital. No hay forma de almacenar caracteres directamente. Cada uno de los caracteres tiene un código digital equivalente. Esto se denomina código ASCII (American Standard Code for

17 Information Interchange). El código ASCII básico representaba caracteres utilizando 7 bits (para 128 caracteres posibles, enumerados del 0 al 127). Los códigos de 0 al 31 no se utilizan para caracteres. Éstos se denominan caracteres de control ya que se utilizan para acciones como: o Retorno de carro (CR) o Timbre (BEL) Los códigos 65 al 90 representan las letras mayúsculas. Los códigos 97 al 122 representan las letras minúsculas (Si cambiamos el 6 º bit, se pasa de mayúscula a minúscula; esto equivale a agregar 32 al código ASCII en base decimal).

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