Intr. a la LAN y WAN. Año: 2015 E.P.E.T. Nº 3 Sonia Ponteprimo Carlos D. Cabral

Transcripción

1 Intr. a la LAN y WAN Año: 2015 E.P.E.T. Nº 3 Sonia Ponteprimo Carlos D. Cabral 1

2 Introducción Topología de Red Clasificación de redes por alcance Red de área local Tipos de redes Componentes de una red local Práctica 2

4 Introducción - Qué es una red de informática? Una red informática es un conjunto de equipos informáticos interconectados con el objetivo de poder compartir información y recursos entre ellos. Esta interconexión puede ser a través de un enlace físico (cableado de red) o inalámbrico. También son implementadas con la finalidad de asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el coste general de estas acciones Además de PC s, se pueden conectar impresoras, modems, concentradores (hubs), encaminadores(routers), conmutadores (switchs), etc. Para comunicarse entre sí en una red el sistema de red utiliza protocolos de red. También es llamada red de PC s o red de computadoras. 4

5 Introducción Ventajas de una red informática Las redes de computadoras permiten compartir recursos e información, con el objetivo de minimizar costos, facilitar el trabajo en grupo. En particular: compartir archivos y programas compartir impresoras compartir un acceso a internet enviar y recibir correo electrónico usar bases de datos compartidas gestionar eficazmente la seguridad de los equipos realizar copias de seguridad centralizadas 5

6 Introducción Componentes de una red Componentes de una red: Dispositivos (PC s, disp. Intermedios) Medios (Cables o inalámbricos) Servicios y procesos (Software) 6

7 Introducción Simbología 7

9 Topología de Red - Qué significa topología? Una red informática está compuesta por equipos que están conectados entre sí mediante líneas de comunicación (cables de red, etc.) y elementos de hardware (adaptadores de red y otros equipos que garantizan que los datos viajen correctamente). La configuración física, es decir la configuración espacial de la red, se denomina topología física. Los diferentes tipos de topología son: Topología de bus Topología de estrella Topología en anillo Topología de árbol o jerarquica Topología de malla La topología lógica, a diferencia de la topología física, es la manera en que los datos viajan por las líneas de comunicación. Las topologías lógicas más comunes son Ethernet, Red en anillo y FDDI. 9

10 Topología de Red Topología de Bus La topología de bus es la manera más simple en la que se puede organizar una red. En la topología de bus, todos los equipos están conectados a la misma línea de transmisión mediante un cable, generalmente coaxial. La palabra "bus" hace referencia a la línea física que une todos los equipos de la red. La ventaja de esta topología es su facilidad de implementación y funcionamiento. Sin embargo, esta topología es altamente vulnerable, ya que si una de las conexiones es defectuosa, esto afecta a toda la red. 10

11 Topología de Red Topología de Anillo En una topología en anillocada dispositivo tiene una línea de conexión dedicada y punto a punto solamente con los dos dispositivos que están a sus lados. La señal pasa a lo largo del anillo en una dirección, o de dispositivo a dispositivo, hasta que alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo incorpora un repetidor. Un anilloes relativamente fácil de instalar y reconfigurar. Cada dispositivo está enlazado solamente a sus vecinos inmediatos (bien físicos o lógicos). Para añadir o quitar dispositivos, solamente hay que mover dos conexiones. Las únicas restricciones están relacionadas con aspectos del medio físico y el tráfico (máxima longitud del anillo y número de dispositivos). Además, los fallos se pueden aislar de forma sencilla. Generalmente, en un anillo hay una señal en circulación continuamente. 11

12 Topología de Red Topología de Malla En una topología en malla, cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta. Por tanto, una red en malla completamente conectada necesita n(n-1)/2 canales físicos para enlazar ndispositivos. Para acomodar tantos enlaces, cada dispositivo de la red debe tener sus puertos de entrada/salida (E/S). 12

13 Topología de Red Topología de Árbol La topología en árboles una variante de la de estrella. Como en la estrella, los nodos del árbolestán conectados a un switch, hubo router central que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al nodo central. La mayoría de los dispositivos se conectan a un hubsecundario que, a su vez, se conecta al nodo central. 13

14 Topología de Red Topología de Estrella En la topología de estrella, los equipos de la red están conectados a un hardware que funciona como nodo central. Es una caja que contiene un cierto número de conectores a los cuales se pueden conectar los cables de los equipos. Su función es garantizar la comunicación entre las diferentes máquinas. A diferencia de las redes construidas con la topología de bus, las redes que usan la topología de estrella son mucho menos vulnerables, ya que se puede eliminar una de las conexiones fácilmente desconectándola del nodo central (hub, switch, router) sin paralizar el resto de la red. El punto crítico en esta red es el concentrador, ya que la ausencia del mismo imposibilita la comunicación entre los equipos de la red. 14

16 Clasificación de redes por alcance Se distinguen diferentes tipos de redes (privadas) según su tamaño (en cuanto a la cantidad de equipos), su velocidad de transferencia de datos y su alcance. Las redes privadas pertenecen a una misma organización. Las principales categorías de redes son las siguientes: LAN (Red de área local) MAN (Red de área metropolitana) WAN (Red de área extensa) Existen otros tipos de redes: PAN (personal area network)es una red de computadoras usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona, TAN (Red de área diminuta), igual que la LAN pero más pequeña (de 2 a 3 equipos), y CAN (Red de campus), igual que la MAN (con ancho de banda limitado entre cada una de las LAN de la red). 16

17 Clasificación de redes por alcance - MAN Una MAN(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). 17

18 Clasificación de redes por alcance - MAN Una MAN(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). 18

19 Clasificación de redes por alcance - WAN Una WAN(Red de área extensa) conecta múltiples LAN entre sí a través de grandes distancias geográficas. Proporcionan acceso a las computadoras o servidores de archivos en otros lugares. 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. 19

20 Clasificación de redes por alcance - Las WAN están diseñadas para hacer los siguiente: Operar sobre grandes áreas geográficamente separadas Permitir que los usuarios mantengan una comunicación en tiempo real con otros usuarios. Proporcionar recursos remotos a tiempo completo conectados a los servicios locales. Ofrecer servicios de correo electrónico, WWW, transferencia de ficheros y comercio electronico. 20

21 Clasificación de redes por alcance - Algunas tecnologías WAN comunes son: Módems RDSI (Red digital de servicios integrados) DSL (Digital Subscriber line) o línea de abono digital Frame Relay Etc. 21

22 Clasificación de redes por alcance - LAN LANsignifica Red de área local. Es 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). Una red de área local es una red en su versión más simple, y puede contener 100, o incluso 1000, usuarios. Al extender la definición de una LAN con los servicios que proporciona, se pueden definir dos modos operativos diferentes: En una red "de igual a igual", la comunicación se lleva a cabo de un equipo a otro sin un equipo central y cada equipo tiene la misma función. En un entorno "cliente/servidor", un equipo central brinda servicios de red para los usuarios. 22

23 Clasificación de redes por alcance - Las LAN están diseñadas para hacer lo siguiente: Operar dentro de una zona geográfica limitada. Permitir a muchos usuarios acceder a medio de gran ancho de banda Proporcionar conectividad a tiempo completo a los servicios locales. Conectar físicamente dispositivos adyacentes. Algunas tecnologías LAN comunes son: Ethernet Token Ring FDDI 23

25 Por qué configurar una red de área local? Cuando se cuenta con varios equipos, puede ser conveniente conectarlos entre sí para crear una red de área local (LAN), debido a que el costo por configurar una red con estas características es mínimo, y a su vez más práctico. Las siguientes son algunas de las ventajas que brinda una LAN: o Transferencia de archivos; o Recursos compartidos (conexión a Internet, impresoras, discos compartidos, etc.); o Movilidad (en el caso de una red inalámbrica); o Diálogo interactivo (principalmente cuando los equipos están conectados en forma remota); o Juegos en red. 25

26 Tipos de área local Existen dos clases principales de arquitectura de red local: Las redes conectadas, basadas en la tecnología Ethernet, que representan a la mayoría de las conexiones locales. Muchas veces se las denomina redes RJ45 ya que, por lo general, las redes Ethernet usan cables RJ45; Las redes inalámbricas, que generalmente usan la tecnología WiFi, corresponden a este tipo (WLAN). 26

28 Componentes de una red local (LAN) Vamos a centrarnos en una red con topologiaestrella. Los componentes que requiere dicho tipo de red son: Tipo de red: 10 Base-T (10 Mbps Ethernet) o 100Base-TX (100Mbps Fast Ethernet). Lógicamente la diferencia radica en el ancho de banda para la transmisión y por ello velocidad. Tarjeta de red:nic Network Interface Card. Se trata de la interfaz (elemento de unión o comunicación) entre el cable y la computadora cada equipo de la red tendrá su NIC instalada. Hub, switch o router:con ello se puede centralizar la red y dar lugar a una intranet. Estos dispositivos permiten que aunque un equipo deje de transmitir por cualquier tipo de error, el resto puedan seguir en funcionamiento. Todos los dispositivos contienen un número de conexiones o puertos RJ-45 (8, 12, etc). Software de red:necesario incluye: protocolos de comunicaciones, programas cliente y programas servidores. Por ejemplo, TCP/IP, IPX, NetBeui. Cableado:Par trenzado de tipo UTP, de categoría 3 para 10 Mbps y categoría 5 para 100Mbps. Conectores:Serán RJ-45 (parecidos a los telefónicos RJ-11 ), se pueden adquirir ya montados con el cable de par trenzados. 28

29 Instalación de la tarjeta de red (NIC) Toda computadora que se conecta a una red necesita de una tarjeta de interfaz de red que soporte un esquema de red especifico, como Ethernet, ArcNeto TokenRing. El cable de red se conectara a la parte trasera de la tarjeta. Antes de adquirir una tarjeta de red debemos pensar, a que tipo de slot vamos a conectarla (PCI) y que este disponible. Instalar la tarjeta de red físicamente (en caso de que no exista una onboard), van dentro de la PC, en una ranura PCI o ISA (más antigua). Si la tarjeta es PnP(Plug And Play), Windows detecta automáticamente la tarjeta y aparece 29

30 Dispositivos de interconexión de redes: Hub, switch y router. Hub, switchy Routersson nombres dados a dispositivos de hardware que posibilitan la conexión de computadoras en redes. Dependiendo del tipo de red y su tamaño, definiremos que tipo de dispositivos utilizaremos para conectar o crear una red. 30

31 Dispositivos de interconexión de redes: Hub. El hub(concentrador) es el dispositivo de conexión más básico. Es utilizado en redes locales con un número muy limitado de máquinas. No es más que una toma múltiple RJ45 que amplifica la señal de la red (base 10/100). En este caso, una solicitud destinada a una determinada PC de la red será enviada a todas las PC de la red. Esto reduce de manera considerable el ancho de banda y ocasiona problemas de escucha en la red. En un hubes posible tener varios puertos, o sea, entradas para conectar los cable de red de cada computadora. Generalmente, hay hubscon 8, 16, 24 y 32 puertos. La cantidad varía de acuerdo con el modelo y el fabricante del dispositivo. Si el cable de una máquina es desconectado o presenta algún defecto, la red no deja de funcionar. 31

32 Dispositivos de interconexión de redes: Switch. El Switch(o conmutador) es un dispositivo es similar al hub, pero tiene una gran diferencia: los datos provenientes de la computadora de origen solamente son enviados al la computadora de destino.trabajaen las dos primeras capas del modelo OSI (capa física y capa de enlace). Es útil para trabajar en redes con una cantidad de máquinas más elevado que el hub, éste elimina las eventuales colisiones de paquetes (una colisión aparece cuando una máquina intenta comunicarse con una segunda mientras que otra ya está en comunicación con ésta, la primera reintentará luego). Esto aumenta la performance de la red ya que la comunicación está siempre disponible, excepto cuando dos o más computadoras intentan enviar datos simultáneamente a la misma máquina. 32

33 Dispositivos de interconexión de redes: Router. El Routerpermite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes. Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria (especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesario utilizar un routerpara conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, ya que estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP. El router equivale a una PC gestionando varias conexiones de red. Los routersson compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos para redes más o menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y poder crear correctamente sub redes. También tienen la función de cortafuegos (firewall) para proteger la instalación. 33

34 Dispositivos de interconexión de redes: Router. El Routerpermite el uso de varias clases de direcciones IP dentro de una misma red. De este modo permite la creación de sub redes. Es utilizado en instalaciones más grandes, donde es necesaria (especialmente por razones de seguridad y simplicidad) la creación de varias sub redes. Cuando la Internet llega por medio de un cable RJ45, es necesario utilizar un routerpara conectar una sub red (red local, LAN) a Internet, ya que estas dos conexiones utilizan diferentes clases de dirección IP. El router equivale a una PC gestionando varias conexiones de red. Los routersson compatibles con NAT, lo que permite utilizarlos para redes más o menos extensas disponiendo de gran cantidad de máquinas y poder crear correctamente sub redes. También tienen la función de cortafuegos (firewall) para proteger la instalación. 34

35 Armado de cable de Red. Los cables UTP son llamados también par trenzado (o FTP cuando son para exteriores), y cuentan de ochocables o hilos en su interior, que se enlazan en cuatro pares, agrupados por tonalidad o color. Para que todos los cables funcionen en cualquier red, se sigue un estándar para realizar las conexiones. Dichos estándar son denominados Norma A y B, o 568 A o 568 B. 35

36 Armado de cable de Red. Cable normal o paralelo Dicha estructura, son los más utilizados, ya sea en redes de oficina, cibercafés, o redes domiciliarias. Estos cables se utilizarán siempre y cuando haya un switch, router, hubde por medio. En el caso de los cables paralelos, las fichas en ambos extremos se ensamblan de la misma manera, ya sea utilizando la norma A o B. 36

37 Armado de cable de Red. Cable cruzado Los cables cruzados por el contrario, se utilizan en conexiones directas de pca pc, también llamadas punto a punto, o para interconectar "Hubs" o "Switchs" entre sí. En este caso, los extremos son diferentes uno de otros, y el ensamble consistirá en ir desde la Norma A en un extremo, a la Norma B en el otro, o viceversa. 37

39 Práctica * Trabajo Práctico Nro. 2 * Trabajo Práctico Nro. 3 39