redes

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Dr. Miguel Angel León Chávez

FCC-BUAP

●  Introducción ● Análisis de los elementos tecnológicos de redes disponibles

en el mercado ●  Propuesta de soluciones de redes para necesidades

específicas ● Evaluación de la funcionalidad de los dispositivos que

constituyen una red

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Indice

●  El propósito del EGEL-ICOMPU es identificar si los egresados de la licenciatura en Ingeniería Computacional cuentan con los conocimientos y habilidades necesarios para iniciarse eficazmente en el ejercicio de la profesión. La información que ofrece permite al sustentante: –  Conocer el resultado de su formación en relación con un estándar

de alcance nacional mediante la aplicación de un examen confiable y válido, probado con egresados de instituciones de educación superior (IES) de todo el país.

–  Conocer el resultado de la evaluación en cada área del examen, por lo que puede ubicar aquéllas donde tiene un buen desempeño, así como aquéllas en las que presenta debilidades.

–  Beneficiarse curricularmente al contar con un elemento adicional para integrarse al mercado laboral.

Introducción

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●  A los empleadores y a la sociedad les permite: –  Conocer con mayor precisión el perfil de los candidatos a contratar

y de los que se inician en su ejercicio profesional, mediante elementos validos, confiables y objetivos de juicio, para contar con personal de calidad profesional, acorde con las necesidades nacionales.

Introducción

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Introducción

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●  Análisis de los elementos tecnológicos de redes disponibles en el mercado –  Identificar los requerimientos de la red de cómputo –  Identificar las arquitecturas de las redes de cómputo, protocolos de

comunicación, hardware y software para las necesidades específicas

–  Determinar la factibilidad para cumplir los requerimientos de la red de cómputo

–  Elaborar la propuesta de solución de la red de cómputo

Análisis

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Identificar los requerimientos

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Requerimientos • Funcionales • Temporales • Rendimiento • Seguridad de funcionamiento

• fiabilidad • seguridad • disponibilidad • mantenibilidad

• Seguridad de la información

Aplicación/Usuario

IP

TCP

Aplicación

Física

Enlace de datos

Aplicación

Aplicación Presentación

Sesión Transporte

Red Enlace de datos

Física

●  Compartir recursos ●  Compartir información ●  Comunicación

●  Tipos de aplicación –  Negocios –  Comercio –  Industrial –  Servicios –  Hogar –  Personal –  …

Requerimientos funcionales

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Requerimiento de Rendimiento

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Efficiency  of  Ethernet  at  10  Mbps  with  512-­‐bit  slot  :mes.  

●  Autenticación ●  Confidencialidad ●  Integridad ●  Control de acceso ●  No rechazo

Requerimiento de Seguridad

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Requerimientos

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  Classification –  Transmission technology

  broadcast and multicast   point-to-point

–  Distance among processors  Data flow machines 0.1 m  Multicomputers 1 m  Personal Area Networks (PAN) 10 m  Local Area Networks (LAN) 1 km  Metropolitan Area Networks (MAN) 10 km  Wide Area Networks (WAN) 1000 km   Internet 10 000 km

–  Wired or Wireless •  WPAN, WLAN, WWAN

Identificar las arquitecturas

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OSI Model

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TCP/IP model

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Internet architecture

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IEEE 802 model

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Identificar los protocolos

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WorldFIP TTP

Profibus-PA IEC 61158

Sercos BacNET

Seriplex

Unitelway

P-NET CSMA-DCR

Batibus

EiBUS Interbus DeviceNet

SDS

ControlNet

CiA

CANOpen Profibus-FMS FieldBus Foundation

Profibus-DP DWF Modbus TTP-A

TTP-C EN 50170

EN 50254

TCP-IP

MMS

SNMP

M-PCCN

TASE2 IEC CASM

FDDI

CSMA/CD Token bus

Token ring

Sinec

FIPWay

ControlFIP WDPF JBUS

ASI

PLAN Mini-MAP LON

EHS

CAN UCA

ICCP

CSMA-CA

CSMA-BA

CSMA-CD

Hart

Digital Hart Bitbus MAP TOP F8000

ARINC Profisafe UIC 556 IEC 6375 CIP

M-Bus WITBUS Sycoway GENIUS VAN

OPTOBUS Euridis

LocaFIP

IP TCP

UDP POP3

●  Con conexión –  Conexión –  Transmisión –  Desconexión

●  Sin conexión –  Transmisión

●  Con y sin reconociemiento

Identificar los servicios

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●  Orientado a la conexión –  Conexión

Identificar los servicios

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TPDU

Host A Host B

Implicit

CR-TPDU

Host A Host B

2-way-handshake

CC-TPDU

CR-TPDU

Host A Host B

3-way-handshake

CC-TPDU

ACK-CC-TPDU

●  Orientado a la conexión –  Desconexión

Identificar los servicios

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No data flow

Host A Host B

Implicit

.

.

. Abort-TPDU

Host A Host B

Abortive

DR-TPDU

Host A Host B

2-way-handshake

CC-TPDU

DR-TPDU

Host A Host B

4(3)-way-handshake

DC-TPDU

DR-TPDU

DC-TPDU

IEEE 802 Standards

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Identificar hardware

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(a)  Which  device  is  in  which  layer.  

(b)  Frames,  packets,  and  headers.  

Identificar topología

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Two  broadcast  networks  (a)  Bus  (b)  Ring  

Identificar hardware - DLL

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(a)  Hub.    (b)  Bridge.    (c)  Switch.  

LAN Bridge from 802.11 to 802.3

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Virtual LAN

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Virtual LANs

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               (a)  Four  physical  LANs  organized  into  two  VLANs,  gray  and  white,  by  two  bridges.    (b)  The  same  15  machines  organized  into  two  VLANs  by  switches.  

Interconexión de redes

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(a)  Two  Ethernets  connected    by  a  switch.        (b)  Two  Ethernets  connected  by  routers.  

Internet

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IPv4

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Direcciones IPv4

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Direcciones IPv4 especiales

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Subredes

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Subredes

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A  class  B  network  subneQed  into  64  subnets.  

●  Permite a un nodo determinar si un paquete de salida va dirigido a otro nodo en la misma LAN (envío directo) o en otra LAN (envío a un ruteador)

●  Operación AND lógico bit a bit entre la dirección IP del paquete y la máscara de subred –  retiene el número de red y el número de subred

●  Máscaras de subred por default –  clase B, 255.255.0.0 (sin subredes) –  clase B, 255.255.255.0 (con subredes) –  clase C, 255.255.255.0

Máscara de subred

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●  ARP (Address Resolution Protocol) –  Dada una dirección IP obtiene la dirección MAC

●  RARP (Reverse Address Resolution Protocol) –  Dada una dirección MAC obtiene la dirección IP

●  ICMP (Internet Control Message Protocol)

Protocolos de Control de Internet

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Network Address Translation (NAT)

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●  Propuesta de soluciones de redes para necesidades específicas –  Proponer las actividades para la instalación de la red de cómputo

para una aplicación específica –  Formular la configuración de la red de cómputo para la necesidad

específica –  Plantear las pruebas de desempeño de la red de cómputo para las

necesidades específicas –  Definir los mecanismos de auditoría de la red de cómputo para las

necesidades específicas

Propuesta

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●  Evaluación de la funcionalidad de los dispositivos que constituyen una red –  Monitorear el desempeño de la red de cómputo para las necesidades

específicas –  Identificar posibles mejoras de la red de cómputo para las

necesidades específicas –  Identificar origen de fallas operativas de la red de cómputo para las

necesidades específicas –  Proponer la corrección de las fallas operativas de la red de cómputo

para las necesidades específicas.

Evaluación

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●  Configuración ●  Prestaciones ●  Contabilidad ●  Fallos ●  Seguridad

Modelo de administración ISO

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●  Internet-standard protocol for managing devices on IP networks –  routers, switches, servers, workstations, printers, modem racks, and

more. ●  for monitoring or managing a group of hosts or devices on a

computer network ●  Application protocol

–  SNMP v1, v2c, and v3 ●  Tools

–  Net-SNMP –  Open-View (HP) –  SunNet –  NetView –  CiscoWorks

Simple Network Management Protocol

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●  Components –  Managed device –  Agent, software which runs on managed devices –  Network management system (NMS), software which runs on the

manager –  Management Information Bases (MIBs), variables

SNMP

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•  Performance Problems in Computer Networks •  Network Performance Measurement •  System Design for Better Performance •  Protocols for Gigabit Networks

Rendimiento

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The basic loop for improving network performance. 1. Measure relevant network parameters, performance. 2. Try to understand what is going on. 3. Change one parameter.

Medición del rendimiento

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Rules: 1. CPU speed is more important than network speed. 2. Reduce packet count to reduce software overhead. 3. Minimize context switches. 4. Minimize copying. 5. You can buy more bandwidth but not lower delay. 6. Avoiding congestion is better than recovering from it. 7. Avoid timeouts.

Diseño para mejor rendimiento

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Protocolos para redes Gigabit

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Time  to  transfer  and  acknowledge  a  1-­‐megabit  file  over  a  4000-­‐km  line.  

●  Forouzan, Behrouz A. (2007). Transmisión de datos y redes de comunicaciones. McGraw- Hill. 4a. ed.

●  Manuales de CISCO. Simbología ●  Mischa Schwartz. Redes de Telecomunicaciones-Protocolos

modelado y análisis. ●  Tanembaun, Andrew S. (2003) Redes de computadoras.

Pearson, 4a. ed. México.

Bibliografía

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Ejemplo

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●  Un circuito integrado recibe el nombre de microprocesador cuando tiene en una misma pastilla al menos:

1. Unidad de control 2. Registros internos 3. Puertos 4. Unidad aritmética/lógica 5. Memoria de datos 6. Memoria de programas

●  A) 1,2,3 ●  B) 1,2,4 ●  C) 1,3,6 ●  D) 1,4,5

Ejemplo

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●  La empresa Smart Desig desea establecer el departamento de servicios múltiples; existe la necesidad de 50 usuarios de red ethernet, restricciones de seguridad, así como la autentificación de sesión de los usuarios.

●  ¿Cuál es la máscara de red que se necesita para cubrir las necesidades de los usuarios de red en el departamento de servicios múltiples?

A) 255.255.255.0 ----- /24 B) 255.255.255.192 --- /26 C) 255.255.255.128 ---- /25 D) 255.255.255.0 ------ /18

Ejemplo

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●  2. En el departamento de servicios múltiples se necesita implementar un control integral de dicha sub-red, para posibles accesos autorizados y denegados, ¿qué herramientas se requieren para poder administrarla?

A) Red amplia (WAN) B) Redes locales virtuales (VLAN) C) Protocolo virtual de red (VPN) D) Protocolo (SPANNING - TREE)

Ejemplo

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