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Comunicaciones y Redes de Datos

• Una red de computadoras es un conjunto de

computadoras que se comunican entre sí para compartir

recursos: datos, archivos, dispositivos, etc.

1) Definición de red de computadoras

RECURSOS

USUARIOS

2) Redes empresariales y el Internet

Cable Ethernet

PC usuario

de oficina

con tarjeta

Ethernet

Línea Telefónica

PC usuario

de casa con

Modem Empresa #1

Empresa #3

Internet

Empresa #2

Servidor Web

Servidor Web

Servidor Web

• Por su alcance se puede clasificar en:

• PAN: Personal Area Network

• LAN: Local Area Network

• CAN: Campus Area Network

• MAN: Metropolitan Area Network

• WAN: Wide Area Network

• GAN: Global Area Network

3) Clasificación: Por alcance

PAN

LAN

CAN

MAN

WAN

a) Personal Area Network

b) Local Area Network

Ethernet

802.3

WiFi

802.11

Servidor de

Archivos

c) Wide Area Network

ISP

R1 R2 WAN

Switch WAN

Switch

Red de Acceso

LAN 1 LAN 2

• Por el tipo de procesamiento:

• Centralizado

• Distribuido

4) Clasificación: Por procesamiento

¿2+2? 4

Ejemplo: Procesamiento Centralizado

Ejemplo de Infraestructura de Virtualización

•Windows Server 2008 x64 Edition EE/DTC

•Quad Proc/Quad Core con AMD-V o Intel VT

•128GB de memoria (1TB máximo)

•2 2Gb FC con MPIO

•1 NIC dedicada para gestión

•NICs de 4 puertos dedicadas a VMs

Granja de virtualización

(14 + 2 Servers)

Switch de fibra

de 32 puertos

WAN

Replicación

SAN

32 conexiones

Eth

ern

et

Datacenter virtualizado

• Una red de computadoras está conformada por:

• Nodos

• Tarjetas de red

• Medios de comunicación

• Dispositivos de comunicación

• Sistemas operativos de red

• Protocolos de red

• Servicios de red

• Estándares

5) Componentes de una red

Hardware

Software

• Es cualquier dispositivo que puede generar y procesar la

información que circula en la red.

• Computadoras:

• Servidor

• Cliente

• Host

• Terminal

• Otros:

• Cualquier dispositivo que disponga de una tarjeta de red.

a) Nodos

+

• Es el dispositivo que conecta la computadora (o nodo) al

medio utilizado por la red de computadoras.

b) Tarjetas de Red

Tarjeta

de red Medio de

comunicación

NIC PCMCIA

para Notebooks

NIC

Wireless

NIC para

fibra óptica NIC para UTP y

Coaxial delgado

Tarjetas por el tipo slot

ISA PCI

PCI - Express

• Cada tarjeta de red tiene un número exclusivo:

• Dirección MAC (Media Access Control)

• Este número está formado por 12 dígitos hexadecimales:

MAC Address

00-10-5A 03-1F-45 -

MAC = 00105A031F45

Organizationally

Unique

Identifiers (OUI)

Especifico por

cada NIC

Consultar MAC Address en: http://standards.ieee.org/regauth/oui/index.shtml

• En las tarjetas de red se debe de configurar los siguientes

parámetros:

• Interrupción (IRQ)

• Petición de atención al procesador.

• Dirección de Entrada/Salida (Port E/S)

• Dirección física que permite comunicarse con el procesador.

• Con Plug and Play (PnP) esta configuración es

automática.

Configuración de la Tarjeta de red

• Para poder utilizar una tarjeta de red es necesario instalar

el Driver de la tarjeta.

• El driver es por tarjeta de red y por sistema operativo.

Instalación de la Tarjeta de red

Medio de comunicación

NIC

Driver de NIC

Sistema operativo

Aplicación (ping.exe) PC_01

Características básicas: 3C905CX-TX-M

• Media

• 10BASE-T/100BASE-TX

• Bus Interface

• 32-bit, 33 MHz PCI

• Buffer Memory

• 2 KB transmit, 2 KB receive

• Interrupt Levels

• Interrupt line INTA; conforms with PCI

specifications

• Cables and Operating Distances

• 10BASE-T Category 3, 4, or 5 UTP up to

100 m (328 ft)

• 100BASE-T Category 5 UTP up to 100 m

(328 ft)

• System Requirements

• Hardware

• PCI 2.1-/2.2-compliant clients,

desktops

• System Requirements

• Software

• Linux 2.2, 2.4

• Microsoft Windows XP, 2000, Me,

NT 4.0, 98.

• Novell NetWare 5.x

• Standards Compliance

• PCI 2.1/2.2, PC99/2001, 802.3, 802.3u,

802.1p/Q, 802.3x, PXE, DMI 2.0s, ACPI,

WfM, WOL

• Operating Ranges

• Temperature 0 to 70°C (32 to 158°F)

• Humidity 10 to 90% noncondensing

• Power Requirements +3.3 V+/- 5% @

375 mA max.

Estos datos se encuentran en la hoja de especificaciones (datasheet) de la

tarjeta de red.

• Las tarjetas de red pueden soportar:

• WoL (Wake On LAN)

• PXE (Preboot eXecution Environment)

Capacidades especiales

DFE-550TX

10/100Mbps PCI Adapter WOL

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

• Conexión fibra óptica Fast Ethernet 100Mbps

• Administración Wake-on-Lan (WOL)

• Soporte IEEE 802.1p Priorización de tráfico

• Soporte IEEE 802.3x Control de Flujos

• Soporte IEEE 802.1Q Vlan

• Soporta Full/Half duplex

DFE-550TX

10/100Mbps PCI Adapter WOL

CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES

• 4 puertas 10/100Mbps auto-sensing

• Soporte para Tolerancia de fallas y Balanceo

de carga

• Soporte IEEE 802.1p Priorización de tráfico

• Soporte IEEE 802.3x Control de Flujos

• Función dinámica Fail-Over para modo backup

• Permite encender una computadora por medio de la

tarjeta de red.

Wake on LAN

Magic

Packets

6

Power

ON

• Permite iniciar una computadora sin disco duro.

PXE (Preboot eXecution Environment)

La “imagen de diskette” será creado para cada tipo de tarjeta y

contendrá los archivos necesarios para conectarse a la red.

Las “imágenes de diskette” son guardadas en el servidor.

Inicia una sesión TFTP

Obtiene la “imagen”

Obtiene una dirección IP

Estación diskless

“Imágenes”

Servidor DHCP

Servidor PXE

Boot ROM

MS-DOS

Laboratorio Nº 1

• Permiten la transferencia de los datos entre las

computadoras de la red.

• Los más conocidos son:

• Medios físicos o alambrados

• Medios inalámbricos

c) Medios de Comunicación

• Están formados por dos cables de cobre que están

trenzados uno sobre otro. Existen dos tipos básicos:

• No Blindado UTP: Unshield Twist Pair

• Blindado STP: Shield Twist Pair, Screen

Cable par trenzado (Twist Pair)

UTP

STP

S/STP Cat 7-8 UTP Cat 6

F/UTP

• Características:

• No poseen protección, por lo tanto es sensible a las interferencias

electromagnéticas.

• Son relativamente económicos.

• Se instala fácilmente.

• Utiliza conectores RJ-45.

• Longitud máxima de 100 metros y longitud mínima de 0.5 metros.

UTP (Unshield Twist Pair)

Conector

RJ-45

Cable

UTP

Frequency

Bandwidth

TIA

(Components) TIA (Cabling)

ISO

(Components) ISO (Cabling)

1 - 100 MHz Category 5e Category 5e Category 5e Class D

1 - 250 MHz Category 6 Category 6 Category 6 Class E

1 - 500 MHz Category 6A Category 6A Category 6A Class EA

1 - 600 MHz n/s n/s Category 7 Class F

1 - 1,000 MHz n/s n/s Category 7A Class FA

UTP/STP: Categorías

Application Cat 5e Cat 6 Cat 6A Cat 7 Cat 7A

4/16 MBPS Token Ring x x x x x

10BASE-T (100 m) x x x x x

100BASE-TX (100 m) x x x x x

1000BASE-T (100 m) x x x x x

10GBASE-T (100m) x x x

Broadband CATV x

UTP: Conector y Estándar

Cableado T568A Cableado T568B

1: Blanco / Verde

2: Verde

3: Blanco / Naranja

4: Azul

5: Blanco / Azul

6: Naranja

7: Blanco / Marrón

8: Marrón

1: Blanco / Naranja

2: Naranja

3: Blanco / Verde

4: Azul

5: Blanco / Azul

6: Verde

7: Blanco / Marrón

8: Marrón

Cable UTP

Pin Descripción Conector RJ-45

1 Tx+

2 Tx-

3 Rx+

4 No utilizado

5 No utilizado

6 Rx-

7 No utilizado

8 No utilizado

RJ-45 RJ-45

6

3 2 1

1 2 3

6

Cable Directo

RJ-45 RJ-45

1 2 3

6

Cable Cruzado

1 2 3

6

Cable directo T568A

Cable directo T568B

• Características:

• Más costoso que el coaxial y par trenzado.

• Insensible a las interferencias eléctricas.

• Utiliza pulsos de luz para enviar los datos.

• Los modos de la fibra óptica pueden ser:

• Monomodo: Un haz de luz

• Multimodo : Varios haces de luz

Cable de Fibra óptica

Fuente de Luz

Envoltura (cladding)

Fibra de vidrio

Reflexión Receptor de Luz

Cable de Fibra óptica - Elementos

Fibra de vidrio

ó plástico

Envoltura

Cables de

refuerzo

Funda de

plástico

125um 125um 140um 125um

8-10um 50um 62.5um 100um

Envoltura

Núcleo

• Se puede utilizar diversos conectores en un cable de fibra

óptica:

Cable de Fibra óptica

• Permiten la comunicación entre los nodos de red.

• Estos pueden ser:

• Hubs , Switches

• Routers.

• Access Points

• Modems

d) Dispositivos de comunicación

Hub Switch

WAN

• Un sistema operativo de red gestiona los recursos

ofrecidos en la red.

• Los sistemas operativos que pueden ser utilizados son:

• Para el hogar

• Para la oficina

• Para el servidor

e) Sistemas Operativos de red

Sistemas Operativos de red

Hogar Oficina Servidor

Windows 9x Si Si -

Windows 2000 - Professional Server

Windows XP Home Professional -

Windows Server

2003, 2003 R2

- - Si

Windows Vista Home, Ultimate Business, Enterprise -

Windows Server

2008, 2008 R2

- - Si

Windows 7 Home, Ultimate Professional,

Enterprise

-

Linux Ubuntu Ubuntu, SUSE

Desktop

SUSE Server,

RedHat Enterprise

Unix - Si Si

Netware - - Si

OS X Si Si OS X Server

• Los protocolos son reglas que definen cómo se realiza la

transferencia de datos entre dos computadoras.

f) Protocolo de Red

• Existen diversos protocolos:

• NetBEUI Microsoft

• IPX/SPX Novell

• TCP/IP Internet

• AppleTalk Apple

Protocolos de red disponibles

• Los servidores ofrecen diversos servicios a la red:

• Servidor de Cuentas

• Servidor de Archivos

• Servidor de Impresoras

• Servidor Web

• Servidor de Correo

• Servidor de Base de Datos

g) Servicios

• Regulan todos los aspectos relacionados a los

componentes de la red y su implementación.

Estándares

IEEE 802.3

IEEE 802.11

Ethernet

Categoría 5e

TCP/IP

RFC 1504

• Las principales organizaciones que definen los estándares

son:

• ISO (International Organization of Standarization)

• IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)

• ANSI (American National Standards Institute)

• IETF (The Internet Engineering Task Force)

Organizaciones estándar

Símbolos

• El diseño de una red de computadoras implica la

realización de dos tipos de diagramas:

• Diagrama lógico

• Diagrama físico

• Una vez realizado el diseño se proceda a:

• Especificar los componentes

• Instalar los componentes de la red

Diseño e implementación

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Ejemplos de Implementación

de Redes

• Una pequeña empresa necesita conectar sus 3

computadoras, compartir una impresora y tener conexión

a Internet.

Red 1 - Problema

Red 1 – Solución lógica

Catalyst 2950SERIES10BaseT/100BaseTX

SYST RPS

STAT UTIL DUPLXSPEED

MODE

17x 18x 19x 20x 21x 22x 23x 24x9x 10x 11x 12x 13x 14x 15x 16x1x 2x 3x 4x 5x 6x 7x 8x

DATA-PATCH Category 5 Patch Panel®

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Cisco 2800 SERIES

Do Not Remove During Network Operation

COMPACT FLASH

SYS

PWR

AUX/

PWR

SYS

ACT CF1

0

CONSOLE

AUX

12V 11A

OPTIONAL RPS INPUT

I O

50/60 Hz

100-240V

Red 1 – Solución física

Caja

modular

Patch

panel

Patch Cord

(Cables UTP)

Switch

Router

PDU

Rack

• La empresa necesita conectar sus 2 servidores para que sus clientes

accedan a ellos, hay 2 oficinas con 4 computadoras y 1 impresora en

ellas. Todas comparten la misma conexión a Internet

Red 2 - Problema

Red 2 – Solución lógica

Red 2 – Solución

física

Catalyst 2950SERIES10BaseT/100BaseTX

SYST RPS

STAT UTIL DUPLXSPEED

MODE

17x 18x 19x 20x 21x 22x 23x 24x9x 10x 11x 12x 13x 14x 15x 16x1x 2x 3x 4x 5x 6x 7x 8x

DATA-PATCH Category 5 Patch Panel®

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

11

22

33

44

55

66

77

88

99

1010

1111

1212

1313

1414

1515

1616

1717

1818

1919

2020

2121

2222

2323

2424

2525

2626

2727

2828

2929

3030

3131

3232

3333

3434

3535

3636

3737

3838

3939

4040

4141

4242

11

22

33

44

55

66

77

88

99

1010

1111

1212

1313

1414

1515

1616

1717

1818

1919

2020

2121

2222

2323

2424

2525

2626

2727

2828

2929

3030

3131

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3333

3434

3535

3636

3737

3838

3939

4040

4141

4242

Test

I

O

www.apcc.com

Smart-UPS

1 5 0 0

Cisco 2800 SERIES

Do Not Remove During Network Operation

COMPACT FLASH

SYS

PWR

AUX/

PWR

SYS

ACT CF1

0

CONSOLE

AUX

12V 11A

OPTIONAL RPS INPUT

I O

50/60 Hz

100-240V

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1

0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

ID

UIDCOMPACT

ProLiant DL585

BladeCenter

COMP ACT

HS20

CD

IBM

73.4

GB

10K

U320 - 2

FR

U 9

9P

1300

IBM

73.4

GB

10K

U320 - 2

FR

U 9

9P

1300

HS20

CD

IBM

73.4

GB

10K

U320 - 2

FR

U 9

9P

1300

IBM

73.4

GB

10K

U320 - 2

FR

U 9

9P

1300

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1100PSPATCHPANEL

WS-C6504-E

SWITCHING MODULE

ETHERNET

10/100 BASE-T

4 PORTSTATUS

2

64 11109875321 12

1

4

3

6

5

8

7

10

9

12

11

1816 232221201917151413 24

14

13

16

15

18

17

20

19

22

21

24

23

26

25

28

27

30

29

32

31

34

33

36

35

3028 353433323129272625 36 4240 474645444341393837 48

38

37

40

39

42

41

44

43

46

45

48

47

WS-X4148-RJ

STAT US1% 100%

CONSOLE BASE-TX

10/100

RESET

UPLINK

1

UPLINK

2 UPLINKS ENABLED

LCR-2400

25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

1100PSPATCHPANEL

Test

I

O

www.apcc.com

Smart-UPS

1 5 0 0

LCR-2400

Configuración Hyperterminal

• Una red computadoras tiene componentes físicos y

lógicos.

• El diseño de una red requiere de un diseño lógico y un

diseño físico.

• El diseño de una red implica conocer las diversas

soluciones que se encuentran en el mercado actualmente.

• Es importante seguir los estándares internacionales y

nacionales.

Síntesis de la unidad