BIBLIOGRAFIA. Redes de Computadores. Informática E.P.S. Universidad de Sevilla TEMA 3: Bibliografía básica de referencia:

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1 Informática E.P.S. Universidad de Sevilla TEMA 3: Redes de Computadores BIBLIOGRAFIA Bibliografía básica de referencia: Fundamentos de Informática para Ingeniería Industrial, Fernando Díaz del Río et al. Computer Networks, 4ª ed., A. S. Tanenbaum. Pearson/Prentice-Hall. "Comunicaciones y Redes de Computadores", 7ª ed., W. Stallings, Pearson/Prentice-Hall.

2 ÍNDICE Red de computadores? Componentes Tipos Según la interconexión física (topologías) Según la extensión que abarcan Según el medio de transmisión Modelos Protocolos Direcciones RED? Una red es la unión de dos o más computadores con el objeto de compartir recursos e intercambiar información.

3 Componentes (1) Subred 1 Servidor Estación (impresora) Conmutador Subred 2 Estación (scanner) Componentes (2) Nodo/estación: computador u otro elemento conectado a la red de comunicación, que puede ser utilizado por un usuario cualquiera. Un nodo empleado por un usuario para desarrollar su se le llama estación de. Servidor: Elemento encargado de realizar tareas de gestión de red, de los usuarios, de seguridad y llevan a cabo el control del almacenamiento y la recuperación de la información. Dos tipos: dedicado y no dedicado. Línea de comunicación: Medio de transmisión por el que se transportan los mensajes entre los elementos de una red: cables, wi-fi, satélites, etc. Elementos de conmutación: Redirigen los mensajes que circulan entre las redes. En función de su capacidad de decisión hay varios tipos: Enrutadores (routers): conexión de distintas subredes. Conmutadores (switch): solo reenvía por el puerto correspondiente (dentro de una subred). Concentradores (hub): reenvían por todos los puertos (dentro de una subred).

4 Tipos(Según la interconexión física): TOPOLOGÍAS DE RED Bus: Todas las estaciones se conectan a un mismo cable. Estrella: estaciones conectadas a elemento central (servidor, conmutador,...) y todas las transmisiones pasan por él. Árbol: caso particular de red en Estrella Anillo: se conectan todas las estaciones formando un anillo cerrado. Los mensajes circulan de estación en estación hasta llegar al destino. Conexiones simultáneas. Doble anillo: caso particular de la red en Anillo Malla: cada nodo está conectado a varios nodos. Varios caminos para llevar mensajes de un nodo a otro. Totalmente conexa: caso particular de la red en Malla Híbrida/Mixta: se combinan al menos dos tipos diferentes de topologías. Ejemplo más ilustrativo: INTERNET Tipos(Según la extensión que abarcan): Redes de área personal (PAN, Personal Area Network ): entorno personal y local del usuario. Permite comunicar estos dispositivos de manera rápida y eficaz. Comunicaciones puntuales. Ej: BT, IR. Redes de área local (LAN, Local Area Network ): Pequeñas, dentro de una oficina o edificio. Digital. Alta velocidad. Pocos errores. Redes metropolitanas (MAN, Metropolitan Area Network ): Interconectan una serie de redes locales dentro de un área geográfica mayor: polígono industrial, ciudad, campus, etc. Digital. Mayor velocidad. Más errores. Redes de gran alcance (WAN, Wide Area Network ): Conectan redes de distintas ciudades, países, o incluso continentes. Digital y analógica. Velocidad diversa. Alta tasa de errores.

5 Tipos(Según el medio de transmisión) (1): Medio de transmisión guiado (Redes cableadas) La conducción de las señales desde un extremo al otro se realiza por un cable. Velocidad de transmisión depende de: distancia, cableado y tipo de comunicación Tipos: Par trenzado (normalmente usado en LAN): Divididos en categorías (CAT 1-9) Dos tipos: UTP (sin protección) y STP (con protección) Usados por ejemplo: CAT1: Líneas telefónicas y Módem de banda ancha CAT3: 10/100 Mbit Ethernet CAT5-5e: 100/1000Mbit Ethernet Cable coaxial (MAN y, a veces, en LAN): Ej RG-59 (TV) Fibra óptica (MAN y WAN): Ej FTP (par trenzado de fibra óptica, 10Gb/s) Militar PLC: Power Line Communication: Comunicaciones mediante cable eléctrico. Conexión de nodos sin necesidad de una conexión física. Recepción y envío de información mediante ondas electromagnéticas. Ventajas: eliminación de cableado y facilidad de añadir nodos Inconvenientes: seguridad y colisiones entre nodos. Diferentes tipos dependiendo de su aplicación: Tipos(Según el medio de transmisión) (2): M. de transmisión no guiado (Redes inalámbricas) Para PAN: Bluetooth (IEEE ). El logo son las runas de las iniciales de un rey danés conocido por unificar las tribus noruegas, suecas y danesas. La (Hagall) y la (Berkana, cuya traducción es Bluetooth). Zigbee (IEEE ) Baja Velocidad. Redes de sensores inalámbricos, domótica Para LAN: Wi-Fi (IEEE ): Varios estándares desde a hasta w Para MAN: Wi-Fi b: Opera a 2 4 Ghz. Velocidad máxima teórica de 11Mbps Wi-Fi g: Opera a 2 4 Ghz. Velocidad máxima teórica de 54Mbps Wi-Fi n: Opera a 5 y a 2 4 Ghz. Velocidad máxima teórica de 300Mbps WiMAX (IEEE ) - Worldwide Interoperability for Microwave Access Para WAN: Banda ancha fija Usada por la compañía Instanet. SATÉLITES TELEFONÍA: LTE (4G), GSM/GPRS, UMTS (3G, W-CDMA)

6 Qué es un Protocolo? Conjunto de reglas usadas para la comunicación entre computadores a través de una red por medio de intercambio de mensajes. Modelo de red: Modelo (1): Modelo OSI Formado por una pila de protocolos (organizados en niveles/capas) cada protocolo se encarga de una tarea en la comunicación. Las tareas a realizar por cada elemento de la pila se ejecutan en orden descendente en el emisor, y de forma ascendente en el receptor. Cada nivel de la pila de protocolos en el nodo emisor se comunica virtualmente con el mismo nivel del destinatario. El modelo de red OSI. Modelo teórico utilizado como referencia para otros modelos de red. Consta de 7 capas MODELO OSI Modelo (2): Modelo TCP/IP (1) Utilizado en INTERNET Nivel Modelo OSI Modelo TCP/IP 7 Aplicación 6 Presentación 5 Sesión Aplicación 4 Transporte Transporte 3 Red Internet 2 Enlace de datos 1 Física Interfaz de Red Debe su nombre a los dos protocolos más importantes que implementa: TCP: Se encarga de trocear la información en paquetes y de reconstruirlos en el destino. IP: Encaminar los datos por la red, usando una identificación para cada nodo. Los datos se encapsulan con una serie de información adicional (overhead). Cada nivel en el emisor añade información al paquete, que será interpretada por el mismo nivel en el destinatario Por ejemplo: para mandar un correo electrónico a un destinatario, tiene que existir un protocolo que encapsule el contenido del correo, añadiéndole el destinatario, si es prioritario o no, el tipo de caracteres que utilizamos (ASCII, Unicode ) un protocolo rige qué es lo que hay que añadir antes de mandarlo Si el protocolo no añadiera, por ejemplo, el tipo de caracteres, el destinatario recibiría el correo pero solo podría ver un conjunto de información binaria sin poder ver caracteres!!!

7 Modelo (3): Modelo TCP/IP (2): Ejemplo de protocolos Capa de Aplicación: HTTP (Hyper-Text Transfer Protocol): transmisión de páginas web a un navegador FTP (File Transfer Protocol): transferencia de ficheros. SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): envió de correo a través del un servidor remoto. POP (post office protocol)/imap (internet message access protocol): Permiten leer el correo de un servidor remoto. POP lo descarga y lo lee IMAP accede directamente al correo existente en el servidor. Capa de Transporte: TCP: protocolo orientado a la conexión. Conexión previa entre máquinas y confirmación de recepción correcta (uso de CRC). UDP: protocolo no orientado a la conexión. Transferencia realizada sin conexión previa con la máquina destino, y destinatario recibirá datos sin enviar confirmación Debido a que: no transmite información del emisor destinatario no conoce al emisor (excepto su IP). Capa de Internet: IP: protocolo de comunicación de datos bidireccionalmente. Se diseñó pensando en UDP, con lo cual se encargaba de hacer las entregas lo mejor posible. DHCP: Protocolo que permite que un proveedor de servicios de Internet asigne una dirección IP dinámica a un ordenador. Al principio el ordenador no tiene dirección IP, solo MAC! Los proveedores de Internet envían por DHCP la dirección IP pública al router o al PC del usuario. Si se usa un router, éste envía a su vez por DHCP direcciones IP privadas a todos los PC s de la red interna (intranet). Capa de Interfaz de red: Ethernet Token Ring Cable coaxial Fibra óptica Direcciones de Red (1): Dos tipos de direcciones: Físicas y Lógicas Direcciones Físicas (MAC) Dirección utilizada en la capa 2 del modelo OSI. Propia de la tarjeta de red conectada al equipo. Única: no pueden existir dos direcciones MAC iguales. Compuesta por 6 Bytes, dividida en 6 parejas de dígitos hexadecimales Ejemplo: 0A:18:FF:34:71:93 Primeros 24 bits: PID, identificador del proveedor/fabricante de la tarjeta de red. Últimos 24 bits: UID, identificador de la unidad/tarjeta de red. Un equipo podría tener más de una dirección MAC: tantas como tarjetas de red tenga

8 Direcciones Lógicas (direcciones IP) Direcciones de Red (2): Etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz de un dispositivo (computador o no) dentro de una red que utilice el protocolo IP. Estructura de una dirección IP: Direcciones IPv4: Las más utilizadas actualmente (YA NO EXISTEN DIRECCIONES IPv4 LIBRES) 4 bytes en notación decimal. Ejemplo: y Posibilidad de 2 32 direcciones = direcciones Direcciones IPv6: Empezando a usarse por ausencia de más direcciones IPv4 16 bytes en notación hexadecimal. Ejemplo: 2001:0123:0004:00ab:0cde:3403:0001:0063 Posibilidad de direcciones > 3,4 * direcciones Los Sistemas Operativos actuales permiten ambos tipos de direcciones IP. Habitual en una empresa/organización: Conexión directa a Internet: NO TODOS LOS EQUIPOS. Resto de equipos: acceso a Internet de forma INDIRECTA. Equipos Intermediarios: proxy y/o router NAT. Debido a esto Distinción entre direcciones privadas y públicas. El equipo conectado a Internet necesitará una dirección IP pública, para comunicarse con el exterior, mientras que los nodos internos usan direcciones IPs privadas, gestionadas por la propia empresa/organización. Direcciones de Red (3):

9 Direcciones de Red (4): Entonces Tenemos que conocer la dirección IP? NO!! Domain Name System o DNS (sistema de nombres de dominio) Sistema de nomenclatura jerárquica para computadoras, servicios o cualquier recurso conectado a Internet o a una red privada. Asocia información variada con nombres de dominios asignado a cada uno de los participantes. Su función más importante TRADUCIR (resolver) nombres inteligibles para las personas en direcciones IP, asociados con los equipos conectados a la red. Finalidad: localizar y direccionar todos los equipos mundialmente. Se puede asemejar a un listín telefónico.