Introducción Redes. Sergio Padilla

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1 Introducción Redes Sergio Padilla

2 Redes Una red (en general) es un conjunto de dispositivos (de red) interconectados físicamente (ya sea vía alámbrica o vía inalámbrica) que comparten recursos y que se comunican entre sí a través de reglas(protocolos) de comunicación. Una red debe cumplir con lo siguiente: Un medio de comunicación donde transfiera información Existen los medios alámbricos e inalámbricos Un recurso que compartir Discos, impresoras, archivos, scanners, CD-ROMs,... Un lenguaje o reglas para comunicarse Existen los protocolos de red: Ethernet, TCP/IP, X.25,IPX,...

3 PARÁMETROS QUE DEFINEN UNA RED Topología:arreglofísicoenelcualeldispositivoderedseconectaalmedio Medio físico: cable físico (o frecuencia del espectro electromagnético) para interconectar los dispositivos a la red Protocolo de acceso al medio: Reglas que determinan como los dispositivos se identifican entre sí y como accesan al medio de comunicación para envíar y recibir la información Tipos de redes basadas en la distancia de cobertura Las redes de acuerdo a la cobertura geográfica pueden ser clasificadas en LANs, CANs,MANs, y WANs.

4 LAN: Local Area Network Una LAN conecta varios dispositivos de red en una área de corta distancia delimitadas únicamente por la distancia de propagación del medio de transmisión [coaxial (hasta 500 metros), par trenzado (hasta 90 metros) o fibra óptica, espectro disperso o infrarrojo. Una LAN podría estar delimitada también por el espacio en un edificio, un salón, una oficina, hogar pero a su vez podría haber varias LANs en estos mismo espacios. En redes basadas en IP, se puede concebir una LAN como una subred, pero esto no es necesariamente cierto en la práctica. Las LAN comúnmente utilizan las tecnologías Ethernet, Token Ring, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) para conectividad, así como otros protocolos tales como Appletalk, Banyan Vines, DECnet, IPX, etc. WAN: Wide Area Network Una WAN es una colección de LANs dispersadas geográficamente cientos de kilómetros una de otra. Un dispositivo de red llamado enrutador es capaz de conectar LANs a una WAN. Las WAN utilizan comúnmente tecnologías ATM (Asynchronous Transfer Mode), Frame Relay, X.25, E1/T1, GSM, TDMA, CDMA, xdsl, PPP, etc. para conectividad a través de medios de comunicación tales como fibra óptica, microondas, celular y vía satélite.

5 MAN: Metropolitan Area Network Una MAN es una colección de LANs(varios kilómetros). Una MAN utiliza tecnologías tales como ATM, Frame Relay, xdsl(digital Subscriber Line), WDM (Wavelenght DivisionModulation), ISDN, E1/T1, PPP, etc. para conectividad a través de medios de comunicación tales como cobre, fibra óptica, y microondas. WLAN También existen las redes inalámbricas WLAN y WPAN, las primeras (wireless Local AreaNetwork) están delimitadas por la distancia de propagación del medio y de la tecnología empleada, en interiores hasta 100 metros y en exteriores varios kilómetros. Las WLAN utilizan tecnologías tales como IEEE a, b, , HiperLAN2, HomeRF, etc. para conectividad a través de espectro disperso (2.4 GHz, 5 GHz)..

6 PC Laptop Tarjeta de red Sistema operativo de red Servidor Impresora Cable Conmutador IP Switch Router AP Firewall Tel IP

7 Red de Área Local LAN Red de Área Amplia WAN WAN México Guadalajara Hubs Switches LAN Ruteadores Switches Carrier

8 Red LAN Una red es un conjunto de dispositivos interconectados a través de diversos medios, y nos permite compartir información y recursos.

9 Elementos básicos en una red LAN Network Interface Card, Tarjeta de Interfaz de Red en español), es un dispositivo electrónico que permite a una DTE (Data Terminal Equipment) LapTop, computadora o impresora acceder a una red y compartir recursos entre dos o más equipos(discos duros, cdrom, etc). Hay diversos tipos de adaptadores en función del tipo de cableado o arquitectura que se utilice en la red pero, actualmente el más común es del tipo Ethernet utilizando un interfaz o conector RJ45. Las tarjetas de red Ethernet pueden variar en función de la velocidad de transmisión, normalmente 10 Mbps ó 10/100 Mbps. Actualmente se están utilizando a 1000 Mbps, también conocida como Gigabit Ethernet y en algunos casos 10 Gigabit Ethernet, utilizando también cable de par trenzado, pero de categoría 6, 6e y 7 que trabajan a frecuencias más altas. Otro tipo de adaptador muy extendido hasta hace poco era el que usaba conector BNC. También son NIC las tarjetas inalámbricas o wireless, las cuales vienen en diferentes variedades dependiendo de la norma a la cual se ajusten, usualmente son a, b y g. La más popular es la b que transmite a 11 Mbps con una distancia teórica de 100 metros. Cada tarjeta de red tiene un número identificativo único de 48bits, en hexadecimal llamado MAC(no confundir con Apple Macintosh).

10 Dirección MAC Dirección MAC (Media Access Control) Código IEEE Número de Serie Fabricante 24 bits 24 bits La dirección MAC sirve para identificar de manera única cada elemento que desee comunicarse dentro de la red. Es un identificador hexadecimal de 48 bits que se corresponde de forma única con una tarjeta o interfaz de red. Es individual, cada dispositivo tiene su propia dirección MAC determinada y configurada por el Institute of Electronic and Electrical Engineers(IEEE) B - 5F-4E-DB

11 Dirección IP Una dirección IP es un número que identifica de manera lógica y jerárquica a una interfaz de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red ó Capa3delmodelodereferencia OSI. Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un número hexadecimal fijo, mientras que la dirección IP se puede cambiar.

12 Medios de transmisión Elementosbásicos en una red LAN Elmedio detransmisión constituyeel soportepor el cualatravésdeellos el emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisión de datos. Existen dos tipos de medios: guiados y no guiados.. Los medios guiados conducen (guían) las ondas a través de un camino físico (El cable coaxial, Fibra óptica cable UTP, Etc) Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo el aire y el vacío. (Radio enlaces de VHF y UHF, Microondas, Etc).

13 Elementos juntos Red tipo BUS Originalmente Ethernet usaba un cable que encadenaba los elementos uno tras otro. Principalmente con cable coaxial (10base2 and 10base5) Un corte en el cable conlleva una caída en el servicio para todas las estaciones Tiene una limitante importante en distancia

14 Modelo de referencia OSI Su función es la de definir la forma en que se comunican los sistemas con otros sistemas Divide un problema grande en 7 problemas más pequeños Desarrollado por la ISO (International Standards Office) Permite interoperabilidad entre proveedores y estandariza a los fabricantes

15 Las 7 capas del Modelo OSI Capa 7 Capa 6 Capa 5 Capa 4 Capa 3 Capa 2 Capa 1 Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Física Definir Interpretación Control Transporte de los datos Encontrar un camino Transmisión sin errores Conexiones físicas

16 Información en cada capa Transporte Puerto Lógico Segmento Red Ruteadores Paquete Datos Switch Bridge Trama Física Hub Bits

17 Concentrador ó Hub DispositivosBásicos en una Red Dedicado a unir los dispositivos en red, repitiendo la información de un puerto al resto de sus puertos Sirve como el centro de una red y es conocido como un repetidor multipuerto o concentrador

18 Topología de red típica Hub o Concentrador PC 4 PC 3 Popularmente usado con cable UTP RJ45 PC 1 PC 2

19 Cable UTP RJ-45 Cable uno a uno ó derecho Cable Cruzado

20 Cable UTP RJ-45 Hasta 100 Metros Repetidor Mas 100 Metros

21 Redes Planas Operación: Características: Segmento Medio Compartido Broadcasts Colisiones Protocolo LAN CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detection)

22 Medio Compartido PC 1 PC 2 Todos los dispositivos comparten el mismo ancho de banda, lo cual puede provocar colisiones y reducir el desempeño de la red PC 3 PC 4

23 Colisiones PC PC 2 pow PC 3 PC 4

24 Broadcast PC Server 1.5 Mb 1.5 Mb 1.5 Mb No quiero recibir este Video XXX pero aun así mi CPU necesita procesar 1.5 MB de 1.5 Mb 1.5 Mb 1.5 Mb 1.5 Mb PC 1 PC 2 PC 3 PC 4

25 Redes Planas IMPORTANTE Redes Planas= Bajo Performance

26 Alternativa Aplicación Presentación Sesión Transporte Red Enlace Data Link Capa 2 (Segmentación)

27 Solución: Segmentar la red Segmento 1 Segmento 2

28 Redes Segmentadas Capa 2 Switch administrados Interconecta 2 o más segmentos LAN Analizala información que pasa por la red La procesamiento dependiendo de la dirección MAC Divide la LAN virtualmente

29 Medio Segmentado PC 1 PC 2 Cada dispositivo tiene su propio ancho de banda No existen colisiones PC 3 PC 4

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