Introducción a las Redes

Transcripción

1 Introducción a las Redes TIN- Tecnologías de Internet Facultad de Ingeniería UDEP NUESTRA VIDA, PENSADA EN RED... De aquí por el resto de nuestras vidas la Internet ó simplemente la Red estará, simplemente mucho más cerca y disponible, desde todas partes, lo que nos llevará a dejar gran parte de la información que necesitamos en ella, con la confianza y la comodidad de poder recuperarla desde cualquier lugar, en el momento que mejor nos acomode, a través de una multitud de dispositivos.

2 Les propongo un reto... De aquí para el término del semestre me gustaría se conviertan en ciudadanos del cyber-espacio [netizen] Comunicación de Datos y Redes Informáticas Una red es un arreglo o configuración de componentes (nodos), conectados mediante canales de comunicación. Definiciones: Redes

3 SUN MicroSystems: El Computador es la RED Definiciones: Redes informáticas Ejemplo: Medio Dispositivo computador

4 Definiciones: Redes informáticas Son redes en las que: Cada nodo es una estación que envía y/o recibe datos (computadores o dispositivos), es decir, los nodos son elementos de hardware. Los canales de comunicación son los medios que transportan datos, de un dispositivo emisor a otro receptor. Se requiere software especializado para manejar la comunicación de datos. Definiciones: Redes informáticas Funciones Establecer, conducir y finalizar la comunicación de datos entre dos o más nodos. Beneficios Acceso simultáneo a programas y datos. (Información) Equipos periféricos compartidos (storage, impresoras,servidores de fax escáner, etc.) Comunicación personal más eficiente (correo electrónico, foros, etc.) Procesos de respaldo más efectivos.

5 Definiciones: Comunicación de Datos Transferencia de datos de un nodo a otro, a través de canales de comunicación. La comunicación de datos se basa en los dispositivos de entrada/salida del computador. Ente Emisor (nodo). Ente Receptor (nodo). Medios o Canales de Comunicación. Protocolos de Comunicación. Mensaje. Elementos para la comunicación de datos Dispositivos de Comunicación. Operador.

6 Entes emisores y/o receptores Son los computadores o dispositivos periféricos que envían y/o reciben datos. Son los nodos de la red. Para poder comunicarse, cada nodo debe tener instalada una tarjeta NIC (Network Interface Card), comúnmente llamada tarjeta de red. Al comprar una tarjeta de red, es necesario considerar las características del equipo en que se va a instalar y de la red a la que se va a conectar. Un canal puede ser un medio físico (cable) o un medio inalámbrico (frecuencia de radio específica). La selección de un canal depende de: Condiciones de la instalación. Volumen de bits transportados por unidad de tiempo. Distancia que pueden recorrer los datos sin sufrir atenuación. Costos. Medios o canales de comunicación

7 Medios físicos: Cable trenzado de cobre Se compone de 2 o más pares de hilos trenzados, aislados entre sí. En cada par, un hilo transporta la señal y el otro es la tierra. Existen 2 tipos: Blindados (STP=Shield Twisted Pair). No blindados (UTP=Unshield Twisted Pair). Ejemplos: Cables telefónicos. Medios físicos: Cable coaxial Se compone de un núcleo interno de cobre rodeado de aislamiento plástico, luego un blindaje o malla de cobre y en la parte más externa, otra cubierta plástica. El blindaje o malla de cobre evita interferencias eléctricas. Ejemplos: Antena de Televisión

8 Medios físicos: Cable de Fibra Óptica Compuesto por un núcleo de fibra de vidrio, rodeado de malla sintética y recubrimientos internos y externos. Los datos se transportan a través de pulsos de luz a lo largo de la fibra de vidrio. Ejemplo: Troncal de distribución (Backbone) para señal de TV por cable. Medios inalámbricos: Microondas Transmisión a través de ondas de radio de alta frecuencia (En el rango de 1 a 30 GigaHertz) para comunicaciones de banda ancha. Requiere una estación repetidora cada 20 millas debido a la curvatura de la tierra. Transmisor Puede ser utilizada para comunicaciones satelitales. Receptor

9 Medios inalámbricos: Satélites Dispositivo en órbita, que actúa como estación retransmisora. El satélite recibe señales enviadas desde una estación en tierra, las amplifica y retransmite en diferente frecuencia a otra estación en tierra. Medios inalámbricos: Infrarrojos Usa LEDs y fotodiodos para transmitir datos entre computadores. La señal se recoge a través de pequeños receptores en línea recta con el emisor o a través del reflejo en paredes o techos. Se usan para soluciones de corta distancia, ya que las condiciones atmosféricas interfieren con la señal. Ejemplo: Control remoto de la TV.

10 Comunicación de Datos y Redes de Computadoras Definiciones: Ancho de banda Es la capacidad de transmisión de un canal de comunicación. La unidad de medida es bits por segundo (bps) y sus múltiplos (Kbps, Mbps, Gbps) También se expresa frecuentemente en Bytes por segundo y sus múltiplos (KBps, MBps, GBps) A mayor ancho de banda, mayor cantidad de información se transmite por unidad de tiempo y como consecuencia, el proceso de comunicación de datos es más rápido. Protocolo de comunicación Es un conjunto de reglas, normas y procedimientos que garantizan la integridad y correcta secuencia de los datos transmitidos. Asegura que todos los nodos de una red informática, emiten y reciben datos organizados en la misma forma. Es similar a la gramática de un idioma: asegura que lo que se comunica es comprensible y que se pueden identificar los errores. Ejemplo: Protocolo TCP/IP. Todo par de computadoras conectadas a Internet, deben seguir las normas del protocolo TCP/IP, para intercambiar datos.

11 Funciones del protocolo de comunicación Entre otras: Establecer que un nodo está listo para comunicarse. Verificar y recuperar errores. Numerar los mensajes, para comprobar que llegan en la secuencia correcta. Controlar el destino de los mensajes. Decidir qué elemento emitir y cuál recibir. Mensaje Es el conjunto de datos que se envían y reciben. En una red, el mensaje se transmite a través de paquetes. Un paquete es una agrupación lógica de información que incluye la información de control y (generalmente) los datos del usuario. El esquema lógico de agrupación obedece a un protocolo de comunicación. Ejemplo: Estructura de un paquete. Indicador Dirección Control Datos de usuario FCS Indicador de inicio de fin FCS = Frame Check Sequence = Secuencia de comprobación de estructura

12 Equipos electrónicos especialmente diseñados para posibilitar, facilitar o mejorar la conexión a redes informáticas. Hacen uso de diversas tecnologías y se incorporan a las redes informáticas con diferentes objetivos. Algunos de ellos son: MODEM HUB Switch Router Bridge Gateway Dispositivos de comunicación Dispositivos de comunicación: MODEM Convierte la información digital en analógica (modula) y viceversa (demodula). Su nombre es un acrónimo de MOdulador-DEModulador. Su principal beneficio es que permite la comunicación de datos, entre equipos que procesan información digital, a través de medios que transmiten señales analógicas (líneas telefónicas, aire, etc.) Puede estar incorporado en el equipo (MODEM interno) o conectado al equipo (MODEM externo). Es un dispositivo de entrada y de salida, puesto que se usa para enviar datos y también para recibirlos.

13 Tipos de señal: Analógica Se caracteriza por ser una señal continua. Se representa gráficamente como una ola. Puede ser transmitida por medios físicos o inalámbricos. Se utiliza en sistemas como telefonía, radio y televisión. Un ciclo + Amplitud 0 - Tipos de señal: Digital Se caracteriza por ser una señal discreta: solo toma los valores 1 y 0. Es una señal que puede ser transmitida sólo a través de medios físicos. Es la utilizada entre sistemas de computadores. Datos Señal

14 Dispositivos de comunicación: MODEM Cómo funciona? También llamado concentrador, está diseñado para la interconexión de múltiples equipos. Su tecnología permite transmitir a una velocidad fija. Ejemplo: Dispositivos de comunicación: HUB Si se conectan 10 computadores que se comunican a 10 Mbps, a un HUB con capacidad de 10 Mbps, sólo un computador podrá comunicarse en cada momento.

15 Dispositivos de comunicación: Switch Al igual que el HUB, está diseñado para la interconexión de múltiples equipos. Sin embargo, su tecnología permite distribuir la velocidad de transmisión. Ejemplo: Si se conectan 10 computadores que se comunican a 10 Mbps, a un Switch con capacidad de 10 Mbps, todos podrán comunicarse simultáneamente. Dispositivos de comunicación: Router Está diseñado para conectar múltiples equipos o redes. Su principal característica es que incluye funciones para manejo de seguridad y acceso, administración y estadísticas. Ejemplo: Router de ABA (Conexión dedicada a Internet de CANTV) Dispositivos de comunicación: Bridge También llamado Router no inteligente, está diseñado para conectar redes entre sí.

16 Dispositivos de Comunicación: Gateway Compuerta Está diseñado para interconectar redes que utilizan diferentes protocolos. Clasificación de las redes informáticas Las redes informáticas se clasifican de acuerdo a diversos criterios. Algunos de ellos son: Extensión geográfica. Topología. Relaciones lógicas.

17 Clasificación de las redes informáticas: Según su extensión geográfica Redes LAN (Local Area Network) Redes informáticas cuyos nodos están físicamente ubicados dentro de extensiones geográficas pequeñas. Ejemplos: La red informática de una oficina, de un piso o de un edificio. Pueden utilizar medios físicos o inalámbricos. Suelen incluir dispositivos de comunicación tales como: HUB, Switch y Routers. Clasificación de las redes informáticas: Según su extensión geográfica Redes WAN (Wide Area Network) Redes informáticas cuyos nodos están físicamente ubicados dentro de extensiones geográficas grandes. Ejemplos: Una red informática con nodos distribuidos en un país o en el mundo. Pueden utilizar medios físicos o inalámbricos. Pueden estar formadas por redes LAN interconectadas a través de dispositivos tales como: MODEM, Router, Gateway y Bridge.

18 Clasificación de las redes informáticas: Según su extensión geográfica Otras redes Recientemente se han popularizado otros tipos de redes informáticas, tales como: Redes MAN: Metropolitan Area Network, para redes ubicadas en extensiones que abarcan una ciudad. Redes HAN: Home Area Network, para redes que abarcan los equipos existentes en una casa. Redes PAN: Personal Area Network, para redes que abarcan los equipos de una persona. Clasificación de las redes informáticas: Según su topología Topología La palabra topología literalmente significa "estudio de los mapas". La topología es objeto de estudio en las matemáticas, donde los "mapas" están conformados por nodos (puntos) y enlaces (líneas). En redes informáticas, cada nodo es un equipo y cada enlace es un medio de comunicación.

19 Clasificación de las redes informáticas: Según su topología Redes con topología de bus Todos los nodos están conectados a un mismo cable. Ejemplo: Ethernet. Clasificación de las redes informáticas: Según su topología Redes con topología de malla completa Cada nodo se enlaza directamente con todos los demás nodos de la red. Ventaja: Conexión redundante.

20 Clasificación de las redes informáticas: Según su topología Redes con topología celular La topología celular está compuesta por áreas circulares o hexagonales, cada una de las cuales tiene un nodo individual en el centro. El área geográfica se dividide en regiones (celdas). Se utiliza para la tecnología inalámbrica, puesto que no hay enlaces físicos, solamente ondas electromagnéticas. Clasificación de las redes informáticas: Según su topología Otras topologías

21 Clasificación de las redes informáticas: Según las relaciones lógicas entre sus nodos Redes Cliente-Servidor Está conformada por un computador central o servidor y un conjunto de computadores cliente. Una parte de cada aplicación está en el servidor (software server) y la otra parte está en cada computador cliente (software client o workstation). La distribución del trabajo de procesar y almacenar, sigue un lógica jerárquica. Clasificación de las redes informáticas: Según las relaciones lógicas entre sus nodos Redes Cliente-Servidor Los servidores se clasifican de acuerdo a su uso. Algunos ejemplos son: Servidor de archivos. Servidor de correo electrónico. Servidor de Web. Servidor de aplicaciones. Servidor de impresión.

22 Clasificación de las redes informáticas: Según las relaciones lógicas entre sus nodos Redes de igual a igual Todos los nodos de la red tienen relaciones equivalentes y tipos similares de software. Normalmente cada nodo tiene acceso, por lo menos, a algunos de los recursos en todos los demás nodos. La relación no es jerárquica.