REDES INFORMÁTICAS. b) Distribución en anillo: es semejante a la anterior salvo que en este caso el cable se cierra sobre sí mismo formado un anillo.

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1 REDES INFORMÁTICAS Una red es un conjunto de ordenadores conectados entre sí, de modo que pueden compartir información y recursos. TIPOS DE REDES Las redes se pueden clasificar en función del número de ordenadores conectados a ella en los siguientes tipos: Redes de Área Local (LAN: Local Area Network): son redes de pequeña extensión (redes domésticas, aulas, oficinas ); los ordenadores se encuentran en un área geográfica limitada, tal como una habitación o un edificio. Redes de Área Amplia (WAN: Wide Area Network): son redes formadas por equipos geográficamente dispersos; su extensión abarca regiones más extensas, llegando incluso a abarcar una provincia, un país o incluso varios países. Un conjunto de redes puede conectarse entre sí dando lugar a una red mayor. Según el tipo y función de los ordenadores de la red, pueden ser de dos tipos: Red servidor/cliente: en este tipo de redes existe un ordenador principal, denominado servidor, que contiene los recursos, y a él se conectan los demás ordenadores, llamados terminales o clientes. El ordenador servidor proporciona a los clientes todos los recursos que éstos necesitan. Red entre iguales: también llamada red punto a punto; en este caso no existe un ordenador principal, de forma que todos los ordenadores conectados a la red pueden acceder a los recursos de los demás. TOPOLOGÍAS DE RED La forma de interconectar los equipos que forman la red recibe el nombre de topología. Existen cinco clases principales de topologías: a) Distribución en bus o lineal: consiste en un cable de comunicaciones lineal al que se conectan todos los ordenadores; la información que se transmite va pasando sucesivamente por todos los ordenadores hasta llegar a su destino. b) Distribución en anillo: es semejante a la anterior salvo que en este caso el cable se cierra sobre sí mismo formado un anillo. 1

2 c) Distribución en estrella: los ordenadores se disponen radialmente y se conectan, a través de cables independientes, a un dispositivo central. En el caso de las redes punto a punto es necesario disponer de un elemento concentrador en el que tienen lugar todas las conexiones. En este caso la información se transmite directamente desde el emisor hasta el destino a través del concentrador. En el caso de las redes servidor/cliente no es necesario concentrador y todos los ordenadores clientes se conectan directamente con el servidor. d) Distribución en árbol. La conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. e) Distribución en malla: En ésta los ordenadores están conectados unos con otros para conformar la red. En sí, esta topología es la más utilizada en las redes de tipo WAN 2

3 ELEMENTOS DE LA RED A) MEDIOS DE TRANSMISIÓN: se refiere al soporte físico utilizado para el envío de datos por la red. En la actualidad se utilizan los siguientes medios: Por cable: Par trenzado: es un cable de cobre formado por 4 pares de hilos trenzados de forma independiente y recubiertos de una capa aislante externa; al final tiene un conector tipo RJ-45. La información se transmite en forma de impulsos eléctricos. Cable coaxial: tiene un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante y una malla metálica para evita interferencias. La información se transmite en forma de impulsos eléctricos. Fibra óptica: está formada por filamentos de vidrio transparente muy finos. La información se transmite mediante impulsos de luz producidos por un láser. Es el medio más rápido de transmisión de datos. Inalámbrico: En este caso la información se transmite a través del aire por medio de ondas. B) DISPOSITIVOS DE CONEXIÓN Tarjeta de red: también se la denomina adaptador de red o NIC (Network Interface Card). La tarjeta de red es un circuito impreso instalado en la placa base de los equipos. Una vez instalada y configurada la tarjeta de red podremos comunicar el ordenador con otros ordenadores por los medios de comunicación (cables, inalámbricos) a través de la conexión de red correspondiente. Todas las tarjetas de red se identifican por un código llamado Dirección MAC, formada por 6 números hexadecimales de dos cifras. Esta dirección la da el fabricante, no se puede cambiar, y no hay dos tarjetas con la misma dirección MAC. Elementos de enlace: permiten conectar varios dispositivos de red entre sí; para ello disponen de varios puertos de conexión que conectan los cables que proceden de cada equipo y se encargan de gestionar el tráfico de información en la red. Pueden ser de dos tipos: o hub (concentrador): es el dispositivo de enlace más sencillo y se usa en redes pequeñas; envía todos los datos que recibe a través de todos sus puertos hacia todos los equipos de la red. o switch (conmutador): permite enviar la información de un elemento de la red a otro; a diferencia del hub, comprueba previamente el destino de la información recibida y se la envía sólo al equipo correspondiente. 3

4 Módem La palabra módem viene de los términos MOdular y DEModular. Se utilizan para enviar o recibir información a través de una línea telefónica, lo que permite comunicar ordenadores que estén separados físicamente una gran distancia. Se pueden clasificar en módems internos (conectados a las ranuras de expansión de la placa base) y módems externos (conectados al puerto serie del ordenador). La velocidad de transmisión de datos de un módem se mide en bits por segundo (bps). El ordenador procesa datos codificados y envía señales digitales en código binario a todos sus dispositivos, mientras que la línea telefónica sólo transporta señales analógicas (en forma de ondas). El módem es el encargado de transformar unas señales en otras. Un módem transforma (modula) las señales digitales proporcionadas por el ordenador, en señales analógicas, y las envía a través de la línea telefónica. Las señales analógicas son recibidas por otro módem, que las transforma en digitales (demodula), de modo que el ordenador pueda procesarlas. Router (enrutador): dispositivo encargado de encaminar la información entre redes. Conecta diferentes redes entre sí; por ejemplo, permite conectar una red local a Internet. La función del router es determinar qué datos salen de la LAN y hacia dónde, y los encamina por la mejor ruta posible a través de la WAN; en ocasiones también puede actuar como concentrador. Las redes también pueden disponer de otros elementos tales como repetidores, que amplifican la señal para ampliar el alcance el misma, puentes (bridges) que permiten dividir la red en varios segmentos independientes, o pasarelas (gateway) cuya función es unir dos redes con distintas tecnologías. REDES INALÁMBRICAS Una red inalámbrica es aquella en la que la conexión se realiza sin cables, lo que presenta la ventaja de la movilidad de los dispositivos conectados a la red. La tecnología más empleada en las redes de área local inalámbricas es la WIFI (Wireless Fidelity), en la que la información se transmite por ondas de radio. Las redes Wifi disponen de los denominados puntos de acceso, que son los aparatos que permiten conectar la red sin cables con la red cableada. Para conectar un equipo a una red inalámbrica es necesario que éste tenga instalado un dispositivo que le permita conectarse con el punto de acceso, denominado adaptador de red inalámbrica; estos adaptadores pueden estar ya incluidos dentro del equipo, o estar en una adaptador USB, con un aspecto exterior similar al de un pendrive. Existen otros tipos de tecnologías inalámbricas, como las redes de infrarrojos permiten la comunicación entre dos dispositivos visibles entre sí usando ondas infrarrojas, o la Bluetooth, que utiliza ondas de radio de corto alcance (<10m) Uno de los problemas que se plantean en las redes inalámbricas es la de la aparición de interferencias entre las señales de diferentes usuarios en una misma zona. Para evitarlo,los equipos de transmisión inalámbrica van cambiando de forma aleatoria la frecuencia de emisión, de tal forma que la probabilidad de que dos transmisores empleen simultáneamente la misma frecuencia es prácticamente nula. Para que los receptores puedan captar la señal, deben estar escaneando continuamente todas las frecuencias de transmisión posibles. De este modo, los errores de transmisión son tan escasos que pueden ser manejados fácilmente con protocolos sencillos de detección y corrección de errores. PROTOCOLOS DE COMUNICACIONES Para que los ordenadores que forman parte de una red sean capaces de entenderse entre ellos es necesario que todos dispongan del mismo protocolo de comunicaciones. Un protocolo de comunicaciones es un conjunto de normas para la transmisión y recepción de la información (cómo iniciar la comunicación y como terminarla, la secuencia de transmisión de la información, la identificación de los interlocutores ). El protocolo de comunicaciones es el idioma que permite a los ordenadores de la red comunicarse entre sí. Existen muchos protocolos de comunicaciones: NetBeui, TCP/IP, 4

5 IPX/SPX El protocolo más usado para la transmisión de información en redes es el TCP/IP. En realidad, está formado por la unión de dos protocolos: el protocolo IP (Internet Protocol), encargado del direccionamiento y los puerto, y sobre el que hablaremos más adelante, y el TCP (Transmission Control Protocol), que se encarga del transporte y control de los paquetes de información. En esencia, el protocolo se encarga de dividir el mensaje en varios paquetes, con información del orden en que tienen que unirlos el receptor para recomponer el mensaje. Así, en lugar de enviar el mensaje en un único paquete grande, se mandan simultáneamente varios pequeños por diferentes caminos. De esta forma, puede ocurrir que la primera parte del mensaje no sea la primera en llegar al equipo de destino, de ahí la necesidad de incluir el orden que ocupa cada paquete en el mensaje original. REDES LAN. Vamos a estudiar cómo se monta y configura una red de área local. Para ello, vamos a tomar como ejemplo la de los ordenadores de la sala de informática. En ella, todos los ordenadores de la red están conectados a un switch, que a su vez enlaza con el router. Dentro de una red, cada equipo (incluido el router) que la forme debe tener un nombre para identificarlo. Este nombre se llama dirección IP. Cada dirección IP está formada por 4 números con valores entre 0 y 255, separados por puntos (por ejemplo, ). Dentro de una misma red, no puede haber 2 ordenadores con la misma dirección IP, aunque sí puede haber ordenadores con idéntica IP si pertenecen a redes diferentes, no interconectadas entre sí. Las direcciones IP de los ordenadores dentro de una red LAN se denominan privadas (o IP LAN), mientras que los equipos conectados a Internet tienen IP públicas (o IP WAN). Dado que todos los ordenadores de una red LAN se conectan a Internet a través del modem-router, éste deberá tener dos direcciones IP: una privada, que le identifica como miembro de la red LAN, y otra pública, que es la que permite al modem-router conectarse con el resto de equipos a través de Internet. Esto implica a su vez que todos los ordenadores de una red LAN comparten la misma IP pública (la que se le asigne al modem-router). Esta IP pública, por otra parte, suele ser una IP dinámica, lo que significa que será diferente cada vez que se inicie el router. De esta manera, se evita el problema de que haya más equipos conectados a Internet que direcciones IP posibles. Al reiniciar el modem-router, el proveedor de servicios que tengamos contratado comprobará qué direcciones IP están disponibles en ese momento (no están siendo usadas por ningún equipo conectado a Internet) y se le asignará al modem-router. Para enlazar las direcciones privadas y públicas se usa el NAT (Network Address Translation - Traducción de Dirección de Red), mecanismo para intercambiar paquetes entre dos redes que se asignan mutuamente direcciones incompatibles. Es decir, traduce la IP privada a una IP pública. CONFIGURACIÓN DE UNA RED LAN EN WINDOWS Vamos a estudiar cómo se configura una red LAN en Windows. En primer lugar, es necesario conectar todos los ordenadores a un switch que a su vez se conectará al router, o bien conectarlos directamente al router (hasta un máximo de 4) Para configurar la red, hacen falta dos cosas: Asignar un nombre a la red y a cada equipo Configurar el protocolo TCP/IP Para lo primero tenemos que acceder a la ventana que permite cambiar el nombre del equipo. En Windows XP se accede desde el panel de control (mejor en vista clásica), se pincha en sistema, y luego en nombre del equipo. 5

6 Si usamos Windows 7 la cosa se complica bastante. Se accede a través de Inicio Panel de control Sistema y seguridad Sistema. Un poco abajo y a la derecha aparece la opción cambiar configuración, que hará que se abra la ventana Propiedades del equipo, en cuya pestaña Nombre del equipo podremos cambiarlo, en una ventana parecida a la de la izquierda. El grupo de trabajo debe ser el mismo para todos los equipos de la red, mientras que el del equipo no puede repetirse. En Windows XP, el protocolo TCP/IP se configura de la siguiente forma: En el panel de control se pincha en el icono de conexiones de red, conexión de área local, propiedades, protocolo TC/IP, propiedades. Para configurar el protocolo TCP/IP en Windows 7 también deberemos dar bastantes vueltas. En este caso Inicio Panel de Control Redes e Internet Centro de redes y recursos compartidos Conexión de área local Propiedades protocolo de Internet versión IPv4 Propiedades. Por fin llegaremos a la ventana que nos permitirá configurar el protocolo TCP/IP en nuestro equipo, y que se parecerá bastante a la que se muestra debajo, y en la que tendremos que rellenar los siguientes campos: Dirección IP: Es la dirección de nuestro equipo dentro de la red LAN, recordando que dos equipos de la misma red no pueden tener la misma. Dentro de una red LAN, las dos primeras cifras de la dirección marcan el prefijo de red, la segunda el número de red y la última el número del equipo (número del host) Máscara de subred: Tiene estructura de dirección IP. Es la forma que tenemos de decirle al ordenador cómo identificar a los otros miembros de la red, además de permitir crear subredes dento de la red, como se verá más adelante. En esencia, mediante ella el ordenador podrá saber si envía los datos fuera o dentro de la red. La más usada es Significa que el ordenador va a identificar como miembros de su propia red a todos aquellos equipos cuyas tres primeras cifras de sus direcciones IP coincidan con la propia. En nuestro caso, serán miembros de la red todos aquellos equipos cuyas tres primeras cifras sean A su vez, esto permite tener hasta 254 equipos en la red (y no 256, ya que se eliminan el primero, 0, y el último, 255). Si la máscara fuese , nuestro equipo reconocería como miembro de la red a todo equipo cuyas dos primeras cifras de sus direcciones IP coincidiesen con las suyas ( ). El proceso que sigue un ordenador para saber si otro equipo es miembro de su red es el siguiente: Supongamos que nuestro ordenador tiene como dirección IP (en binario ), y queremos saber si un equipo cuya dirección IP es es miembro de la misma red, siendo la máscara de subred En binario, las dos últimas direcciones IP se escribirán (con 8 bits): y A continuación se procede a realizar un producto binario número a número (1 si ambas cifras valen 1, 0 en caso contrario): Como los tres primeros números de la dirección IP resultante corresponden con las de nuestro ordenador, pertenecen a la misma red. Análogamente, podemos ver que un ordenador con dirección IP no pertenecería a la red LAN de nuestro ordenador si la máscara de subred es pero sí si fuese En el primer caso: 6

7 La tercera cifra de la IP resultante es (201) cuando debería ser la de nuestro ordenador, (0) Pero en el caso de que la máscara de subred sea la del segundo caso: El ordenador sí pertenecería a la subred, ya que la limitación impuesta es que sólo deban ser iguales las dos primeras cifras de las direcciones IP de los equipos en cuestión. También podemos usar la máscara de subred para dividir nuestra red en redes más pequeñas. Lo vamos a ver para una red tipo C (máscara de subred ) Máscara de subred Binario Número de Núm. de ordenadores Ejemplos de subredes (x=a.b.c subredes por subred por ejemplo, ) x x.0, x x.0, x.64, x.128, x x.0, x.32, x.64, x.96, x.128, x.0, x.16, x.32, x.48, x.64, x.0, x.8, x.16, x.24, x.32, x.40, x.0, x.4, x.8, x.12, x.16, x.20, ninguna posible ninguna posible Vemos que cuanto mayor sea el número de redes, menor será el número de ordenadores que puedan pertenecer a la subred (recordemos que no se pueden usar ni el primero ni el último de los números posibles) Ejemplo práctico: Configuración de 6 subredes con una máscara de subred tipo C. Supongamos que queremos hacer 6 subredes dentro de una red cuyos prefijos y número de red sean ( ) En primer lugar, y como siempre en informática, debemos trabajar con potencias de 2. La potencia de dos más cercana a 6 es 23=8. Por tanto, debemos reservar los tres primeros bits de la dirección de host (de 000 a 111) para definir las 8 subredes (de las que usaremos sólo 6). La última combinación posible ( ), en decimal, nos dará la última cifra de nuestra máscara de subred ( ) 2=(224)10. La máscara que deberemos usar será pues la Ahora definiríamos las 8 posibles subredes base, jugando con las tres primeras cifras del número de host: Subred 0: = Subred 1: = Subred 2: = Subred 3: = Subred 4: = Subred 5: =

8 Subred 6: = Subred 7: = Una vez que hemos definido las 8 subredes posibles, podemos asignar número a los host de cada subred. Para ello jugaríamos con las cinco últimas cifras del número de host que no hemos usado (lo que da 30 hosts para cada subred 25-2) Subred 2: = Host 1: = Host 2: = Host 30: = Puerta de enlace predeterminada: Dirección IP, dentro de la red LAN, del router. Una forma rápida de averiguarla es abriendo la ventana de comandos (ejecutar la orden cmd en XP o teclear cmd en la ventana de buscar programas y archivos en el menú inicio de 7) y teclear ipconfig /all. Servidores DNS: Cuando queremos conectarnos a una página web, escribimos su dirección URL en el navegador (por ejemplo, La página web de Google está alojada físicamente en un ordenador, y ya hemos visto que en Internet, los equipos se identifican por su dirección IP. Por lo tanto, lo que en realidad queremos es que nuestro ordenador se ponga en comunicación con otro a través de su dirección IP. Necesitaremos pues que alguien establezca la correspondencia entre la dirección URL que hemos tecleado y la dirección IP del ordenador que alberga esa página web. Dado que existen miles de millones de páginas web, el espacio que necesitaríamos reservar en nuestro disco duro para almacenar esas correspondencias sería enorme, además de que debería ser actualizado diariamente. En lugar de eso, lo que nuestro ordenador hace al introducir una dirección URL es acceder a un sitio en el que se encuentra esa correspondencia. Esos sitios son los llamados servidores DNS. Cada usuario debe introducir las direcciones IP de dos de ellos, proporcionadas por la compañía con la que tengamos contrato. En primer lugar se accede al servidor DNS preferido. En caso de que este servidor esté caído o saturado, se nos desviará al servidor DNS alternativo. Cuando nuestra solicitud de acceder a la página de Google llega al servidor DNS, éste buscará en su base de datos la dirección IP correspondiente (por ejemplo, ), a donde se redirigirá nuestra petición. CONFIGURACIÓN DE UNA RED LAN CABLEADA EN UBUNTU En principio, es fácil configurar una red LAN en Ubuntu sin necesidad de acudir a la consola. Un posible problema es encontrar el menú que nos lleva a las ventanas de configuración, y que no está en el mismo sitio en todas las versiones. En la versión 10, se puede llegar desde el menú Sistema preferencias conexiones de red. En ese momento se abre la ventana de conexiones de red, en la que seleccionaremos la pestaña cableado y allí dentro la red ethernet que deseemos, pulsando finalmente el botón editar. En ese momento se abrirá la ventana de edición, en la que seleccionaremos la pestaña Ajustes de Ipv4, iremos a la opción de método manual y podremos añadir la dirección IP, la Máscara de Red, la Puerta de Enlace y los servidores DNS, separados por comas. Le daremos al botón Aplicar y la configuración habrá terminado. 1 De hecho, si se sabe cuál es la dirección IP del sitio web al que queremos acceder, se puede teclear directamente en el navegador: 8

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