UNIDAD FORMATIVA 1: Instalación y Configuración de los Nodos de Area Local

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1 UNIDAD FORMATIVA 1: Instalación y Configuración de los Nodos de Area Local OBJETIVOS: - Explicar las topologías de una red local en función de las tecnologías y arquitecturas existentes. - Clasificar los elementos y componentes de una red de área local - Conocer los elementos que pueden encontrarse y utilizarse físicamente en una red de área local - Enumerar y explicar las características de los protocolos que se configuran en una red de área local - Explicar el sistema de direccionamiento de los nodos que se utiliza en la red local en función de las tecnologías de red usadas.

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3 tema 1 1. CLASIFICACIÓN DE LAS REDES EN FUNCIÓN DEL TERRITORIO QUE ABARCAN Las redes suelen clasificarse en función de su tamaño en redes LAN, MAN y WAN. 1.1 LAN (Local Area Network) Red de área local. Redes pequeñas, normalmente las que se utilizan en empresas. Consiste en un conjunto de equipos que pertenecen a la misma organización y están conectados dentro de un área geográfica pequeña mediante una red, generalmente con la misma tecnología (la más utilizada es Ethernet). Su extensión física suele estar limitada en torno a los 200 metros, pero con la utilización de repetidores se puede extender a 1 o 2 kilómetros. Una red de área local es una red en su versión más simple. La velocidad de transferencia de datos en una red de área local puede alcanzar hasta 10 Mbps (por ejemplo, en una red Ethernet) y 1 Gbps (por ejemplo, en FDDI o Gigabit Ethernet). Una red de área local puede contener 100, o incluso 1000 usuarios. Clasificación de las redes en función del territorio que abarcan Características de una red local. Arquitectura de redes de área local. - Topologías básicas. - Topología lógica y física. - Método de acceso al cable. - Protocolos de comunicaciones. - Arquitecturas de redes de área local más usadas. Normativa. - Comités de estandarización. - Estándares de redes de área local. - Infraestructuras Comunes de Telecomunicación. OBJETIVOS: - Clasificar la redes dependiendo del territorio abarcado - Conocer las características de cada red - Distinguir las distintas topologías y arquitecturas existentes - Identificar la normativa legal y técnica para la implantación de redes locales

4 1.2 MAN (Metropolian Area Network) Red de área metropolitana. Conecta diversas LAN cercanas geográficamente (en un área de alrededor de cincuenta kilómetros) entre sí a alta velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos remotos se comuniquen como si fueran parte de la misma red de área local. Una MAN está compuesta por conmutadores o routers conectados entre sí mediante conexiones de alta velocidad (generalmente cables de fibra óptica). 1.3 WAN (Wide Area Network) Red de área extensa. Conecta múltiples LAN entre sí a través de grandes distancias geográficas. La velocidad disponible en una WAN varía según el costo de las conexiones (que aumenta con la distancia) y puede ser baja. Las WAN funcionan con routers, que pueden elegir la ruta más apropiada para que los datos lleguen a un nodo de la red. La WAN más conocida es Internet. U. Formativa 1 Tema 1 / pg. 16 Arquitecturas de Redes de Área Local

5 editorialcep } 1.4 Otras También existen otros dos tipos de redes, aunque menos comunes: - TAN (Red de área diminuta), igual que la LAN pero más pequeña, solo de 2 a 3 equipos. - CAN (Red de campus), igual que la MAN pero con el ancho de banda limitado entre cada una de las LAN de la red. - PAN (Red de área personal), es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de un equipo cerca de una persona. - WPAN (Red inalámbrica de área persona)l, es una red de computadoras inalámbrica para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella. El medio de transporte puede ser cualquiera de los habituales en las redes inalámbricas pero las que reciben esta denominación son habituales en Bluetooth. - SAN (Red de área de almacenamiento), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios. - VLAN (Red de área local virtual,), es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física. MF0220_2 / Implantación de los Elementos de la Red Local pg. 17

6 Este tipo surgió como respuesta a la necesidad de poder estructurar las conexiones de equipos de un edificio por medio de software,11 permitiendo dividir un conmutador en varios virtuales. 2. CARACTERISTICAS DE UNA RED LOCAL Las principales caracteristicas de una red local (LAN) son: - Uso de un medio de comunicación privado para compartir información, programas y equipos. - Altas velocidades de transmisión (entre 1 y 5 millones de bits por segundo). - Simplicidad del medio de transmisión que utiliza (cable coaxial, cables telefónicos y fibra óptica). - Distancia entre equipos relativamente pequeña. Desde unos metros a 1 o 2 kilómetros utilizando repetidores. - Facilidad para efectuar cambios en el hardware y el software. - Todos los equipos y dispositivos pueden comunicarse con el resto, y funcionar incluso independientemente. - Gran variedad y número de dispositivos conectados. - Posibilidad de conexión con otras redes. - Facilidad de uso. - Suele ser un sistema fiable en cuanto a errores, al disponer de un sistema propio de detección y corrección de errores en el proceso de transmisión. 3. ARQUITECTURA DE REDES DE ÁREA LOCAL 3.1 Topologías básicas La topología define la estructura de una red. La definición de topología puede dividirse en dos partes. la topología física, que es la disposición real de los cables (los medios) y la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios. Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de bus, de anillo, en estrella, en estrella extendida, jerárquica y en malla. - La topología de bus utiliza un único segmento backbone (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa. - La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable. - la topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Por lo general, este punto es un hub o un switch, que se describirán más adelante en este tema. U. Formativa 1 Tema 1 / pg. 18 Arquitecturas de Redes de Área Local

7 editorialcep } - La topología en estrella extendida se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología conecta estrellas individuales conectando los hubs/switches. Esto, como se describe más adelante en este tema, permite extender la longitud y el tamaño de la red. - La topología jerárquica se desarrolla de forma similar a la topología en estrella extendida pero, en lugar de conectar los hubs/switches entre sí, el sistema se conecta con un ordenador que controla el tráfico de la topología. - La topología en malla se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Esto también se refleja en el diseño de la Internet, que tiene múltiples rutas hacia cualquier ubicación. Topologías básicas de una red 3.2 Topología lógica y física Una topología de red es la estructura de equipos, cables y demás componentes en una red. Esta se divide en dos: - La topología física, que describe cómo están conectados los componentes físicos de una red. - La topología lógica, que describe el modo en que los datos de la red fluyen a través de componentes físicos. La topología lógica generalmente es la misma para una red conectada por cables y una red inalámbrica. Incluye la denominación y el direccionamiento de la Capa 3 de las estaciones finales, los gateways del router y otros dispositivos de red independientemente de su ubicación física. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son broadcast y transmisión de Tokens. En las topologías broadcast cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. No existe una orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. Es por orden de llegada, es como funciona Ethernet. La topología transmisión de tokens controla el acceso a la red mediante la transmisión de un token electrónico a cada host de forma secuencial. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar datos a través de la red. A pesar de que parec e lento, escuchar, esperar conexión libre y transmitir, es muy rápida y eficiente. Se utiliza en topologías físicas de tipo Bus y Estrella. MF0220_2 / Implantación de los Elementos de la Red Local pg. 19

8 Tanto la topología física como la lógica de la red deben ser documentadas. El técnico debe recopilar información, y a partir de ahí crear un mapa de la topología física y lógica de la red. 3.3 Método de acceso al cable Se denomina método de acceso al conjunto de reglas que definen la forma en que un equipo coloca los datos en la red y toma los datos del cable. Una vez que los datos se están moviendo en la red, los métodos de acceso ayudan a regular el flujo del tráfico de la red. De manera general estos métodos se clasifican de la siguiente forma: - Método de contención: CSMA/CD es conocido como un método de contención debido a que se contiene o retiene, a los equipos de la red hasta que haya una oportunidad para enviar los datos. Puede verse como una forma lenta de colocar los datos en la red, pero las implementaciones actuales de CSMA/CD son tan rápidas que los usuarios no perciben que se está utilizando este método. A mayor cantidad de equipos en la red, mayor tráfico de red. A medida que aumenta el tráfico, tienden a aumentar la anulación de colisiones y las colisiones, que ralentizan la red, de forma que CSMA/CD puede convertirse en un método de acceso lento. Después de cada colisión, ambos equipos tendrán que retransmitir sus datos. Si la red está muy saturada, es posible que los intentos de ambos equipos produzcan colisiones en la red con los paquetes de otros equipos. Si ocurre esto, tendremos cuatro equipos (los dos originales y los dos equipos cuyos paquetes han colisionado con los paquetes retransmitidos) que tienen que volver a transmitir. Este aumento de las retransmisiones puede hacer que la red quede paralizada. La ocurrencia de este problema depende del número de usuarios que intenten utilizar la red y de las aplicaciones que estén utilizando. Las aplicaciones de bases de datos tienen a colocar en la red más datos que las aplicaciones de procesamiento de textos. Dependiendo de los componentes hardware, del cableado y del software de red, la utilización de una red CSMA/CD con muchos usuarios utilizando aplicaciones de bases de datos puede llegar a ser frustrante, debido al elevado tráfico de la red. El CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/ Collision Detection) ha sido el más empleado en las LAN y está basado en conceptos de la Red ALOHA desarrollada en la Universidad de Hawai Cabe destacar las siguientes ventajas: - Ofrece un mayor rendimiento en especial cuando existen pocas colisiones. - Es un protocolo usado por las redes Ethernet. Se utiliza para organizar o introducir un orden en la comunicación entre Hosts o PCs dentro de una LAN. - Ayuda a minimizar las colisiones de tramas en una LAN que use un hub - Método de paso de testigo (Token passing). Permiten una única oportunidad para el envío de datos. Otra forma de controlar el acceso a un U. Formativa 1 Tema 1 / pg. 20 Arquitecturas de Redes de Área Local

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