LAS REDES INFORMÁTICAS

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1 LAS REDES INFORMÁTICAS 1. DEFINICIÓN Y ELEMENTOS DE UNA RED INFORMÁTICA Una red informática es el conjunto de ordenadores y dispositivos electrónicos conectados entre sí, cuya finalidad es compartir recursos, información y servicios. Recurso Por ejemplo una impresora, un fax Información Por ejemplo archivos de texto, imágenes, vídeos Servicios Por ejemplo Internet Una red está compuesta por un conjunto de elementos HW y SW: Servidor Ordenador encargado de administrar la red y gestionar los recursos, información y servicios compartidos. Estaciones de trabajo o nodos Ordenadores y otros dispositivos electrónicos (impresoras, teléfonos móviles, PDAs, PSP, Nintendo ). Equipos de interconexión Hubs, switches, routers Medios de interconexión Cable y ondas electromagnéticas Tarjeta de red El servidor y los nodos deben tener instalada o integrada esta tarjeta para poder comunicarse entre ellos. SO de red Debe estar instalado en el servidor (p.e. Windows Server). Protocolos Conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de la red (TCP/IP, Ethernet, Bluetooth, Wifi, Wimax ). 2. TIPOS DE REDES Según el medio físico utilizado: Red alámbrica Cable (Par trenzado, coaxial o fibra óptica) Red inalámbrica Ondas electromagnéticas (Tecnología Bluetooth, Wifi, Wimax..) Red mixta Unas áreas por cable y otras por ondas Según su tamaño o cobertura: PAN (Personal Area Network Red de área personal) Entorno del usuario. Ej: Teléfono móvil, PDA, dispositivo manos libres LAN (Local Area Network Red de área local) Entorno de un edificio. Ej: IES, Atocha MAN (Metropolitan Area Network Red de área metropolitana) Entorno de un municipio. Ej: Philadelphia (gratis para todo ciudadano), Girona (sólo uso municipal) WAN (Wide Area Network Red de área amplia) Entorno de un país o continente. Ej: Internet, RedIris (red española para I+D) Los términos WPAN, WLAN, WMAN y WWAN hacen referencia a los anteriores tipos de redes cuando éstas son inalámbricas (Wireless). I.E.S. La Cañada /12 1/7

2 Según la topología de red (esquema de interconexión): Red en bus o lineal Utiliza un cable central con derivaciones a los nodos. La información emitida llega por el cable central a todos los nodos, por lo que acumula mucho tráfico. Si un nodo falla no afecta a la red. Una ruptura en el cable central provoca la pérdida de la red. Es la más sencilla y económica. Red en anillo Todos los nodos se conectan formando un anillo. La información circula en un solo sentido y es analizada por cada nodo, si es para él se la queda y si no se la pasa al siguiente nodo. Si un nodo falla se pierde la red. Una ruptura en el anillo provoca la pérdida de la red, lo que puede solucionarse utilizando un doble anillo. Red en estrella Todos los nodos están conectados a un concentrador o a un conmutador. Si la información emitida llega a un concentrador (Hub), éste la envía a todos los nodos. Si la información emitida llega a un conmutador (Switch), éste es más inteligente y la envía sólo al nodo destinatario. Por tanto es preferible utilizar un conmutador. Si un nodo falla no afecta a la red. Si el conmutador falla se pierde la red. Red en árbol o jerárquica Combinación de redes en estrella, en las que su conmutador se encuentra conectado a un conmutador principal. Si un nodo falla no afecta a la red. Si el conmutador de una estrella falla sólo afecta a esa estrella. Si el conmutador principal falla provoca la pérdida de la red. Es la topología típica en redes LAN. Red en malla Cada nodo está conectado al resto por más de un cable. I.E.S. La Cañada /12 2/7

3 Es una red muy segura ante un fallo y permite detectar y utilizar el camino más rápido para enviar información de un nodo a otro. Su instalación es compleja y cara por el elevado cableado, lo que se resuelve utilizando tecnología inalámbrica. Es la topología típica en redes WAN. 3. DISPOSITIVOS FÍSICOS DE RED CABLE Pares trenzados: Codificados por colores, categorías 5 y 6, conector RJ45. Conexión que más se utiliza. Cable coaxial: Conector BNC. Utilizado en el pasado Cable de fibra óptica: Muy rápido y seguro. En un futuro cercano y si su precio lo permite, acabará imponiéndose. TARJETA DE RED Dispositivo cuya función es enviar y recibir información del resto de los ordenadores. Se encuentra dentro de la caja del ordenador, pudiendo estar conectada a la placa madre o integrada en ella, y deja accesibles al exterior los conectores para poder conectar los cables de red. Las LAN actuales son de tipo Ethernet. Velocidad de transmisión: - Ethernet (10Mbps) Coaxial y par trenzado - Fast Ethernet (100Mbps) Par trenzado - Gigabit Ethernet (1000Mbps) Par trenzado y fibra óptica Se identifica por su dirección física, llamada dirección MAC, que debe ser diferente y única para cada tarjeta de red. CONMUTADOR (SWITCH) Conecta todos los equipos de una LAN en forma de estrella. Dispositivo utilizado en la conexión de redes por cable, que conmuta o selecciona el puesto al que dar prioridad de información en cada momento. De este modo sólo envía los paquetes de información a su destinatario. Características importantes: Nº de puertos y Velocidad Se identifica por su dirección física (MAC) que debe ser diferente y única. Es habitual que uno de los puertos se destine al router para obtener acceso a internet. I.E.S. La Cañada /12 3/7

4 ENRUTADOR (ROUTER) Router = Puerta de enlace = Gateway = Pasarela. Permite la conexión entre dos redes de ordenadores. Divide la información en paquetes que envía y recibe individualmente. Selecciona la ruta de comunicación más adecuada en base a su tabla de enrutamiento Contiene las mejores rutas para llegar a las diferentes redes destino y una ruta por defecto para aquellas redes destino que desconoce. Los routers se intercambian constantemente información para actualizar sus tablas. Dirección MAC y dirección IP MAC Dirección física. Ej: coordenadas terrestres de una casa (nunca cambian) IP Dirección lógica. Ej: dirección postal de una casa (puede cambiar) Habitualmente se utilizan para conectar una red LAN con la red de Internet WAN mediante una línea telefónica adaptada a la banda ancha (Telefónica, Jazztel, Yacom, Orange, Tele2). También está creciendo la conexión mediante cable (ONO). A todas estas compañías se les llama ISP (Internet Service Provider Proveedor de Servicios de Internet) MÓDEM Codifica y decodifica la señal que le viene por la línea (teléfono, cable). La mayoría de los routers ya traen incorporado el módem. Un módem permite la conexión a internet sin necesidad de un router, pero sólo se puede conectar un nodo y la conexión es mucho menos segura. 4. REDES INALÁMBRICAS WIFI Utilizan antenas capaces de emitir y recibir información (por ondas electromagnéticas). Cada uno de los nodos debe contar con una tarjeta de red wifi (incorpora la antena) y su SW de gestión. Tipos de tarjetas wifi: Wireless PCI Conectada a la placa base de un ordenador Wireless USB Conectada a un puerto USB de un ordenador o portátil Wireless PCMCIA Conectada a una ranura de expansión de un portátil Wireless minipci Integrada en la placa de un portátil o una consola de videojuegos Topología o diseño de redes Red inalámbrica pura Red mixta Utiliza un punto de acceso inalámbrico I.E.S. La Cañada /12 4/7

5 Conexión a internet A través de un router no wifi A través de un router wifi (permite conexión por cable e inalámbrica) Ejemplo 1 Red inalámbrica pura En este caso el ancho de banda se reparte entre los host, problema que se soluciona con e uso de puntos de acceso inalámbrico. Ejemplo 2 Red mixta Ejemplo 3 Red mixta con punto de acceso inalámbrico para aumentar el alcance de la señal wifi Se debe poner una clave de acceso encriptada para evitar que otros puedan conectarse a nuestra red (mejor de tipo WPA y WPA2, evitando el tipo WEP). Características técnicas: Alcance inferior a 50 ó 100 m (depende de los obstáculos intermedios) Velocidad de hasta 54Mbps Radiofrecuencias en la banda de 2,4 a 5 GHz (ancho de banda = 5-2,4=2,6 GHz) Comparativa de la tecnología Wifi con otras tecnologías inalámbricas: Alcance: Bluetooth (10m) < Wifi (100m) < Wimax (50Km) Velocidad: Bluetooth (3Mbps) < Wifi (54Mbps) < Wimax (70Mbps) Radiofrecuencias: Bluetooth ( 2,4GHz) < Wifi (2,4-5GHz) < Wimax (2,5-5,8GHz) I.E.S. La Cañada /12 5/7

6 5. CONFIGURACIÓN DEL PROTOCOLO TCP/IP Una vez conectados los equipos de una red se consigue tener una red física pero aún inoperativa, es imprescindible configurar correctamente el protocolo TCP/IP para conseguir también una red lógica. DIRECCIÓN IP Identifica al equipo y por tanto debe ser única dentro de la red a la que pertenece. Está formada por 4 grupos de números separados por un punto. Los números están comprendidos entre 0 y 255, ambos incluidos. Por ejemplo: Dentro de una LAN cada equipo se identifica con una IP privada, mientras que la LAN se comunica con Internet a través de una IP pública por la que se paga al proveedor de servicios de Internet (ISP). Ej: Tanto las IP privadas como las públicas pueden ser direcciones IP estáticas, lo que implica que siempre que se conecta un equipo lo hace con la misma IP, o IP dinámicas, en cuyo caso la dirección de un equipo puede cambiar cada vez que se conecta. Configuración de una red LAN (IP privadas): IP estáticas Las direcciones se introducen manualmente equipo por equipo. IP dinámicas Se activa en los equipos la opción de obtener una dirección IP automáticamente y se configura el router para que actúe como servidor DHCP, es decir, para que sea él quien asigne una dirección IP a cada uno de los equipos según se vayan conectando a la red. DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) En cuanto a las direcciones públicas (Internet) la mayoría de los usuarios contrata con su proveedor una dirección dinámica ya que una estática es más cara. MÁSCARA DE SUBRED Toda dirección IP debe ir acompañada necesariamente de una máscara de subred que permite identificar en qué red se encuentra el equipo y el número máximo de equipos que a ella pueden conectarse. La máscara de subred también está formada por 4 grupos de números separados por un punto. Parte de esta máscara identifica la red y el resto se asigna a los diferentes equipos (hosts). En una red se reservan siempre dos direcciones: La dirección IP que tiene su parte de host a 0 se denomina dirección de red. La dirección IP que tiene el valor más alto de host se denomina dirección de broadcast (multidifusión). I.E.S. La Cañada /12 6/7

7 Existen 3 tipos de redes: Clase A Reservadas para los gobiernos. El primer grupo de números de la máscara identifica la red. Utilizan la máscara Los 3 grupos restantes permiten tener conectados equipos. (256*256*256)-2 = Clase B Reservadas para las medianas empresas. Los dos primeros grupos de números de la máscara identifican la red. Utilizan la máscara Los 2 grupos restantes permiten tener conectados equipos. (256*256)-2 = Clase C Disponibles para el resto de usuarios. Los tres primeros grupos de números de la máscara identifican la red. Utilizan la máscara El grupo restante permite tener conectados 254 equipos. (256)-2 = 254 Ejemplos: Ejemplo 1 Dirección IP: // Máscara subred: La dirección IP pertenece a la red (Clase A) y al host 258 Ejemplo 2 Dirección IP: // Máscara subred: La dirección IP pertenece a la red (Clase B) y al host 259 Ejemplo 3 Dirección IP: // Máscara subred: La dirección IP pertenece a la red (Clase C) y al host 243 PUERTA DE ENLACE PREDETERMINADA En el protocolo TCP/IP hay que configurar como mínimo la dirección IP y la máscara de subred. Si además se desea tener acceso a Internet también es necesario configurar la puerta de enlace y el servidor DNS La puerta de enlace se corresponde con la IP del router Al router se le suele asignar la primera dirección IP disponible (parte de host a 1) SERVIDOR DNS (Domain Name System) Este servidor se encarga de traducir los nombres de dominio utilizados por el usuario y que le son fácilmente recordables, en direcciones IP públicas necesarias para que los equipos se pueden comunicar. Ej: El proveedor (ISP) tiene sus propios servidores DNS y debe facilitar a sus clientes la dirección IP del servidor preferido y de otro alternativo. I.E.S. La Cañada /12 7/7

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