Capítulo 3 Componentes físicos de una red 3.1 Configuración de una tarjeta de interfaz de red 3.2 Topologías 3.3 Tipos de medios 3.4 Dispositivos
Configuración de una Tarjeta de Interfaz de Red
Qué es una NIC? Una tarjeta de interfaz de red (NIC) es un dispositivo que se conecta a una motherboard y proporciona puertos para las conexiones de medios de la red. Es el componente de la computadora que sirve de interfaz con la red de área local (LAN). La siguiente información es importante a considerar al seleccionar una NIC para utilizar en una red: El tipo de red El tipo de medio El tipo de bus del sistema
Configuración de la dirección IP En el sistema operativo Windows, la dirección IP se introduce manualmente en el recuadro de diálogo Propiedades TCP/IP. El recuadro de diálogo TCP/IP, que se usa para establecer las configuraciones de dirección que se introducen, incluye lo siguiente: Una dirección IP Una máscara de subred Dirección de gateway por defecto Sistema de Nombre de Dominio (DNS) Servicio de Nombrado de Internet Windows (WINS)
Servidores DHCP DHCP es una utilidad de software que automáticamente asigna direcciones IP a las PCs. La computadora que ejecuta el software se denomina servidor DHCP. Los servidores DHCP asignan la dirección IP y la información de configuración TCP/IP a las computadoras configuradas como clientes DHCP. Este proceso dinámico elimina la necesidad de asignaciones de direcciones IP manuales.
Sistema de Nombres de Dominio El Sistema de Nombres de Dominio (DNS) se usa para traducir los nombres informáticos, como www.cisco.com a la dirección IP única correspondiente. Las traducciones de direcciones se utilizan cada vez que se accede a Internet. El proceso de traducir nombres a direcciones se denomina resolución de nombres.
Sistema de Nombres de Dominio El servidor DNS mantiene registros que mapean los nombres informáticos (de host) y su correspondiente dirección IP. Estos tipos de registro se combinan en la tabla DNS. Cuando un nombre de host necesita traducirse a su dirección IP, el cliente contacta al servidor DNS. Existe una jerarquía de servidores DNS en Internet con diferentes servidores que mantienen la información DNS para sus propias áreas de autoridad, llamadas zonas.
Gateway por defecto Una computadora ubicada en un segmento de red que está intentando hablar con otra computadora en un segmento diferente pasando por un router, envía los datos a través de un gateway por defecto. El gateway por defecto es la interfaz del lado cercano del router. Es la interfaz del router a la cual el segmento o cable del segmento de red informática local está conectado.
Topologías
La topología de red La topología de red define la disposición de la red. Muestra cómo los dispositivos de la red están interconectados. Los dispositivos de la red se denominan nodos. Una red tiene una topología tanto física como lógica.
Topología física versus topología lógica Topología física muestra la topología física de una red, que se refiere a la disposición de los dispositivos y los medios.
Topología física versus topología lógica Topología lógica que se refiere a las rutas que atraviesan las señales de un punto de la red a otro. Estas dos terminologías pueden ser un tanto confusas, en parte porque la palabra "lógica" en este caso no tiene nada que ver con la forma en que la red parece funcionar.
Identificación de Topologías de Red Topología de Bus Comúnmente denominada bus lineal, todos los dispositivos de una topología de bus están conectados por un único cable, que procede de una computadora a la siguiente. Esta topología se utiliza raramente y sólo sería apta para una oficina en el hogar o pequeño negocio con sólo unos pocos hosts.
Identificación de Topologías de Red Ventajas de una topología de bus: El cableado thinnet que utiliza es bastante barato. Usa menos cable comparada con otras topologías físicas como estrella o estrella extendida Funciona bien para redes pequeñas No necesita un dispositivo central, como un hub, switch, o router Desventajas de una topología de bus: Produce un acceso más lento a la red y menor ancho de banda debido a que todos los dispositivos comparten el mismo cable Es difícil identificar y aislar problemas Un corte en cualquier punto del cable puede desactivar toda la red de bus Necesita terminadores
Identificación de Topologías de Red Topología en Estrella La topología en estrella es la arquitectura más comúnmente utilizada en LANs Ethernet y una vez instalada, se asemeja a los rayos de una rueda de bicicleta. Una topología de estrella por lo general cuesta más para implementar que la topología de bus porque usa más cable y se necesita un dispositivo central, como un hub, switch, o router.
Identificación de Topologías de Red Ventajas de una topología de red: Es actualizable, flexible, y confiable Es fácil de diseñar e instalar Esta topología hace que el diagnóstico de problemas sea relativamente fácil ya que el problema está localizado en una computadora o dispositivo Esta topología permite más throughput que cualquier otra topología Desventajas de una topología de estrella: Requiere mucho cableado para conectar las computadoras ya que se necesita un cable entre cada dispositivo y el lugar central. Es más costosa para construir a causa del costo adicional de cables y dispositivos como hubs y switches que son necesarios para conectar el dispositivo central con cada computadora
Identificación de Topologías de Red Topología en Anillo Un frame, denominado token, viaja alrededor del anillo y se detiene en cada nodo. Si un nodo desea transmitir datos, agrega dichos datos y la información de direccionamiento al frame. El frame continúa entonces alrededor del anillo hasta encontrar el nodo de destino, que saca los datos del frame. La ventaja de usar este método es que no hay colisiones de paquetes de datos.
Identificación de Topologías de Red Topología en Anillo Con el anillo simple todos los dispositivos de la red comparten un único cable, y los datos viajan en una sola dirección. Con el anillo dual dos anillos permiten a los datos ser enviados en ambas direcciones. Esto crea redundancia, o tolerancia a fallos, lo cual significa que en caso de fallo de un anillo, los datos aún se transmitirán por el otro anillo. El estándar 802.5 es el método de acceso Token Ring que se usa. FDDI utiliza luz en lugar de electricidad para transmitir datos sobre un anillo dual.
Identificación de Topologías de Red La topología de malla conecta a todos los dispositivos, o nodos, entre sí para obtener redundancia y tolerancia a fallos. Se utiliza en Redes de Área Amplia (WANs) para interconectar LANs y para redes críticas. La topología de malla es cara y difícil de implementar.
Identificación de Topologías de Red La topología híbrida combina más de un tipo de topología. Cuando una línea de bus se une a dos hubs de diferentes topologías, la configuración se denomina estrella bus. La línea de bus se usa para transferir los datos entre las topologías en estrella.
Tipos de Medios
Medios de Networking Los medios de networking pueden definirse simplemente como los medios a través de los cuales las señales, o los datos, se envían de una computadora a otra. Las señales pueden transmitirse a través de cable o por medios inalámbricos. Existe una amplia variedad de medios de networking en el mercado.
Cable de par trenzado El par trenzado es un tipo de cableado que se utiliza para las comunicaciones telefónicas y la mayoría de las redes Ethernet modernas. Un par de alambres forman un circuito que puede transmitir datos. Los pares se trenzan para evitar crosstalk, el ruido generado por pares adyacentes. Pares de alambres de cobre encapsulados en aislación plástica codificada por colores se trenzan juntos.
Cable de par trenzado El cable par trenzado blindado (STP) combina las técnicas de cancelación y trenzado de los cables con blindaje. Cada par de alambres es envuelto en una lámina metálica para resguardar más los alambres del ruido. Los cuatro pares de alambres son luego envueltos en una red o lámina metálica que los cubre a todos. El STP reduce el ruido eléctrico, tanto dentro del cable, llamado crosstalk, como desde afuera del cable, llamado EMI y RFI.
Cable de par trenzado El cable par trenzado sin blindaje (UTP) tiene dos o cuatro pares de alambres.. Se basa únicamente en el efecto de cancelación producido por los pares de alambre trenzado para limitar la degradación de la señal ocasionada por la interferencia electromagnética (EMI) y la interferencia de radiofrecuencia (RFI). UTP es el cableado más comúnmente utilizado en redes Ethernet.
Cable de fibra óptica El cable de fibra óptica es un medio de networking con capacidad para conducir transmisiones de luz modulada. Modular luz es manipularla de modo tal que viaje de modo tal que transmita datos. La fibra óptica hace referencia a un cableado que tiene un núcleo de fibras de vidrio o plástico (en lugar de cobre), a través del cual los impulsos de luz transportan señales.
Inalámbricos Las redes usan ondas electromagnéticas como radiofrecuencia (RF), láser, infrarrojo (IR), y satélite/microondas para transportar señales de una computadora a otra sin una conexión de cable permanente. Las señales inalámbricas son ondas electromagnéticas que viajan a través del aire. No es necesario un medio físico para las señales inalámbricas. Los teléfonos móviles son una aplicación común de red inalámbrica.
Dispositivos
Hubs y repetidores Dispositivos LAN comunes incluyen repetidores, hubs, bridges, switches, y routers. Un repetidor recibe la señal, la regenera, y la hace continuar. Los repetidores se utilizan principalmente en los bordes de las redes para extender el cable para poder agregar más estaciones de trabajo.
Hubs y repetidores Usar un hub cambia la topología de la red de un bus lineal, donde cada dispositivo se conecta directamente al cable, a una estrella. Los datos que llegan a través de los cables a un puerto de hub se repiten eléctricamente en todos los otros puertos conectados a la misma LAN Ethernet, excepto por el puerto en el cual se recibieron los datos. Los hubs vienen en tres tipos básicos: Pasivo Activo Inteligente
Bridges y switches Los switches y bridges operan en la capa de enlace de datos del modelo OSI. La función del bridge es tomar decisiones inteligentes acerca de si pasar o no las señales al siguiente segmento de una red. Cuando un bridge ve un frame en la red, mira la dirección MAC de destino y la compara con la tabla de envío para determinar si filtrar, hacer flooding de o copiar el frame en otro segmento.
Bridges y switches Los switches aprenden cierta información acerca de los paquetes de datos que reciben desde diversas computadoras de la red. Usan esta información para armar tablas de envío para determinar el destino de los datos que son enviadas por una computadora a otra en la red. Los switches ayudan más a segmentar una red y reducen la congestión del tráfico de red limitando cada puerto a su propio dominio de colisión.
Routers Los routers operan en la capa de Red del modelo OSI. Son más lentos que los bridges y switches pero toman decisiones "inteligentes" acerca de cómo enrutar paquetes recibidos en un puerto hacia una red en otro puerto. Los routers son capaces de segmentar la red. Los routers son capaces de segmentar una red en múltiples dominios de colisión así como en múltiples dominios de broadcast.
Routers Los routers pueden ser computadoras con software de red especial instalado en ellas o pueden ser dispositivos armados por fabricantes de equipamiento de red. Los routers contienen tablas de direcciones de red junto con rutas de destino óptimas a otras redes.