Conceptos Fundamentales de las

Redes

Conceptos Fundamentales de Redes

1. Historia de las Redes Informáticas: Evolución y Necesidad de Transmisión.

2. Clasificación de las Redes (LAN, MAN, WAN, SAN)

3. Redes de Datos. Redes Internas y Externas.4. Redes Privadas Virtuales (VPN)5. Topologías de Red. Física: Bus, Estrella, Estrella

extendida, anillo.

Contenido

Historia de las Redes Informáticas (1/8)Historia de las redes informáticas

La historia de networking en informática es compleja. Participaron en ella muchas personas de todo el mundo a lo largo de los últimos 35 años. Presentamos aquí una

versión simplificada de la evolución de la Internet. Los procesos de creación y comercialización son mucho más complicados, pero es útil analizar el desarrollo

fundamental. En la década de 1940, los computadores eran enormes dispositivos electromecánicos que eran propensos a sufrir fallas. En 1947, la invención del transistor semiconductor

permitió la creación de computadores más pequeños y confiables. En la década de 1950 los computadores mainframe, que funcionaban con programas en

tarjetas perforadas, comenzaron a ser utilizados habitualmente por las grandes instituciones. A fines de esta década, se creó el circuito integrado, que combinaba muchos y, en la actualidad, millones de transistores en un pequeño semiconductor.En la década de 1960, los mainframes con terminales eran comunes, y los circuitos

integrados comenzaron a ser utilizados de forma generalizada. Hacia fines de la década de 1960 y durante la década de 1970, se inventaron

computadores más pequeños, denominados minicomputadores. Sin embargo, estos minicomputadores seguían siendo muy voluminosos en comparación con los estándares modernos. En 1977, la Apple Computer Company presentó el microcomputador, conocido

también como computador personal. En 1981 IBM presentó su primer computador personal.

El equipo Mac, de uso sencillo, el PC IBM de arquitectura abierta y la posterior microminiaturización de los circuitos integrados dio como resultado el uso difundido de

los computadores personales en hogares y empresas.

Historia de las Redes Informáticas (2/8)

Pacific Bell: nombre informal de la Empresa Pacific Bell Telephone, que es un proveedor de servicio telefónico en California. La compañía es propiedad de AT & T a través de AT & T Teleholdings.Históricamente, la compañía ha tenido muchos nombres y áreas de servicio. El nombre de "Pacific Bell" ya no es de uso común.

AT&T: American Telephone and Telegraph; NYSE: AT&T) es una compañía estadounidense de telecomunicaciones. Provee servicios de voz, video, datos, e internet a negocios, clientes y agencias del gobierno. Durante su larga historia, AT&T ha sido, en ocasiones, la compañía telefónica más grande del mundo.

MCI: es un acrónimo de Multimedia Control Interface y pertenece a la categoría Drivers.

Historia de las Redes Informáticas (3/8)

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Evolución y Necesidad de Transmisión.

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Evolución y Necesidad de Transmisión.

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Evolución y Necesidad de Transmisión.

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Evolución y Necesidad de Transmisión.

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Evolución y Necesidad de Transmisión.

Redes de Datos (1/5) Una red es un sistema de objetos o

personas conectados de manera intrincada. Las redes están en todas partes, incluso en nuestros propios cuerpos. El sistema nervioso y el sistema cardiovascular son redes. El diagrama de racimo de la figura muestra algunos tipos de redes; se puede pensar en algunos más. Observe la forma en que están agrupados:

comunicaciones transporte social biológico  servicios públicos

Concepto de Redes

Redes de Datos (2/5)

Una red de computadoras (también llamada red informática) es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados por enlaces, a través de medios físicos (medios guiados) ó inalámbricos (medios no guiados) y que comparten información (archivos), recursos (CD-ROM, impresoras, etc.) y servicios (e-mail, chat, juegos), etc.

Concepto

Redes de Datos (3/5)

Una Intranet es una red de computadoras dentro de una red de área local (LAN) privada empresarial o educativa que proporciona herramientas de Internet. Tiene como función principal proveer lógica de negocios para aplicaciones de captura, reportes y consultas con el fin de facilitar la producción de dichos grupos de trabajo. Las redes internas corporativas son unas potentes herramientas que permiten divulgar información de la compañía a los empleados con efectividad, consiguiendo que estos estén permanentemente informados con las últimas novedades y datos de la organización. El objetivo es una oficina sin papeles.

Intranet

Redes de Datos (4/5)

Una extranet (extended intranet) es una red privada que utiliza protocolos de Internet, protocolos de comunicación y probablemente infraestructura pública de comunicación para compartir de forma segura parte de la información ú operación propia de una organización con suplidores, compradores, socios, clientes o cualquier otro negocio ú organización. Se puede decir en otras palabras que una extranet es parte de la Intranet de una organización que se extiende a usuarios fuera de ella. Usualmente utilizando el Internet.

Extranet

Redes Privadas Virtuales (5/5)

El concepto de Red Privada Virtual (RPV) aparece frecuentemente asociado a los de conectivida.

La VPN es una tecnología de red que permite una extensión de la red local sobre una red pública o no controlada, como por ejemplo Internet.

El ejemplo más común es la posibilidad de conectar dos o más sucursales de una empresa utilizando como vínculo Internet, permitir a los miembros del equipo de soporte técnico la conexión desde su casa al centro de cómputo, o que un usuario pueda acceder a su equipo doméstico desde un sitio remoto, como por ejemplo un hotel. Todo esto utilizando la infraestructura de Internet.

Para hacerlo posible de manera segura es necesario proveer los medios para garantizar la autenticación, integridad y confidencialidad de toda la comunicación.

(VPN)

Redes Privadas Virtuales

Este esquema es el menos difundido pero uno de los más poderosos para utilizar dentro de la empresa. Es una variante del tipo "acceso remoto" pero, en vez de utilizar Internet como medio de conexión, emplea la misma red de área local (LAN) de la empresa. Sirve para aislar zonas y servicios de la red interna. Esta capacidad lo hace muy conveniente para mejorar las prestaciones de seguridad de las redes inalámbricas (WiFi).

Un ejemplo clásico es un servidor con información sensible, como las nóminas de sueldos, ubicado detrás de un equipo VPN, el cual provee autenticación adicional más el agregado del cifrado, haciendo posible que sólo el personal de recursos humanos habilitado pueda acceder a la información.

Otro ejemplo es la conexión a redes Wi-Fi haciendo uso de túneles cifrados IPSec o SSL que además de pasar por los métodos de autenticación tradicionales (WEP, WPA, direcciones MAC, etc.) agregan las credenciales de seguridad del túnel VPN creado en la LAN interna o externa.

Clasificación de las Redes (1/7)

Para facilitar su estudio, la mayoría de las redes de datos se han clasificado en redes de área local (LAN), redes de área metropolitana (MAN), redes de área amplia (WAN) y redes de área de almacenamiento (SAN),

(LAN, MAN, WAN, SAN)

Clasificación de las Redes (2/7)

Una red local es la interconexión de varios ordenadores y periféricos.

Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de unos pocos kilómetros.

Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc.; para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen.

El término red local incluye tanto el hardware como el software necesario para la interconexión de los distintos dispositivos y el tratamiento de la información

LAN

Clasificación de las Redes (3/7)

Es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbit/s hasta 155 Mbit/s.

El concepto de red de área metropolitana representa una evolución del concepto de red de área local a un ámbito más amplio, cubriendo áreas mayores que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana.

Una red de área metropolitana puede ser pública o privada. Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento o administración con edificios distribuidos por la ciudad, transportando todo el tráfico de voz y datos entre edificios por medio de su propia MAN y encaminando la información externa por medio de los operadores públicos. Los datos podrían ser transportados entre los diferentes edificios, bien en forma de paquetes o sobre canales de ancho de banda fijos. Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios para reuniones, simulaciones o colaboración de proyectos.

Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que un operador de telecomunicaciones instala en una ciudad con el fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clientes localizados en esta área geográfica.

MAN

Clasificación de las Redes (4/7)

Las WAN cubren un área geográfica más extensa y conectan ciudades y países.

Una red de área amplia, WAN, acrónimo de la expresión en idioma inglés 'Wide Area Network', es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100 hasta unos 1000 km, dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes sería Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus miembros (sobre la distancia hay discusión posible).

WAN

Clasificación de las Redes (5/7)

Una red de área de almacenamiento, en inglés SAN (Storage Area Network), es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de respaldo, está basada en tecnología fibre channel y más recientemente en iSCSI. Su función es la de conectar de manera rápida, segura y confiable los distintos elementos que la conforman.

Un SAN es una red dedicada que está a parte de LANs y de WANs. Se utiliza generalmente para conectar todos los recursos del almacenaje conectados con los varios servidores. Consiste en una colección de hardware del SAN y de software del SAN; el hardware tiene altas tarifas de la interconexión entre los varios dispositivos de almacenaje y el software maneja, supervisa y configura el SAN.

SAN

Clasificación de las Redes (6/7)

Clasificación según área de cobertura Multicomputadores: 1 m LAN (local area network): 10 m a 1 km MAN (metropolitan area network): 10 km WAN (wide area network): 100 km a 1.000 km Internet: 10.000 km SAN (Storage area network): 0.1 m a 10 m

(LAN, MAN, WAN, SAN)

Clasificación de las Redes (7/7)Algunos ejemplos útiles de LAN y WAN aparecen en la siguiente figura:

Topologías de Red. (1/11)

La topología define la estructura de una red.

La definición de topología está compuesta por dos partes, la topología física, que es la disposición real de los cables (los medios) y la topología lógica, que define la forma en que los hosts acceden a los medios.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (2/11)

Hosts: Los dispositivos que se conectan de

forma directa a un segmento de red se denominan hosts.

Estos hosts incluyen computadores, tanto clientes y servidores, impresoras, escáners y varios otros dispositivos de usuario.

Estos dispositivos suministran a los usuarios conexión a la red, por medio de la cual los usuarios comparten, crean y obtienen información.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (3/11)

Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de:

Bus. Anillo. Estrella. Estrella extendida. Jerárquica. Malla.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (4/11)Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.

Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (5/11)

Las topologías físicas que se utilizan comúnmente son de:

Bus. La topología de bus utiliza un único segmento backbone (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa.

Anillo. La topología de anillo conecta un host con el siguiente y al último host con el primero. Esto crea un anillo físico de cable.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (5/11)Bus: Esta topología permite que todas las estaciones reciban lainformación que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan.Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgantodos los elementos deuna red. Todos los nodos de laredestán unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". TantoEthernetcomoLocal Talk pueden utilizar esta topología.Elbuses pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo.Los nodos en una red de "bus" transmiten lainformacióny esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si estoocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad detiempoal azar, despuésintenta retransmitir la información

Topologías de Red. (6/11)

3. Estrella. La topología en estrella conecta todos los cables con un punto central de concentración. Por lo general, este punto es un hub o un switch, que se describirán más adelante.

4. Estrella extendida. La topología en estrella extendida se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología enlaza estrellas individuales enlazando los hubs/switches. Esto permite extender la longitud y el tamaño de la red.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (6/11)

Topologías de Red. (7/11)

5. Jerárquica. La topología jerárquica se desarrolla de forma similar a la topología en estrella extendida pero, en lugar de enlazar los hubs/switches, el sistema se enlaza con un computador que controla el tráfico de la topología.

6. Malla. La topología en malla se utiliza cuando no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones, por ejemplo, en los sistemas de control de una central nuclear. De modo que, como puede observar en el gráfico, cada host tiene sus propias conexiones con los demás hosts. Esto también se refleja en el diseño de la internet, que tiene múltiples rutas hacia cualquier ubicación.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (8/11)

La topología lógica de una red es la forma en que los hosts se comunican a través del medio.

Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son:

Broadcast. Transmisión de tokens. 

Topologías de Red. (/11)Broadcast: difusión en español, es una

forma de transmisión de información donde un nodo emisor envía información a una multitud de nodos receptores de manera simultánea, sin necesidad de reproducir la misma transmisión nodo por nodo.

Topologías de Red. (9/11)

1. La topología de broadcast simplemente significa que cada host envía sus datos hacia todos los demás hosts del medio de red. Las estaciones no siguen ningún orden para utilizar la red, el orden es el primero que entra, el primero que se sirve. (FIFO) Esta es la forma en que funciona Ethernet.

2. El segundo tipo es transmisión de tokens. La transmisión de tokens controla el acceso a la red al transmitir un token electrónico de forma secuencial a cada host. Cuando un host recibe el token, eso significa que el host puede enviar datos a través de la red. Si el host no tiene ningún dato para enviar, transmite el token hacia el siguiente host y el proceso se vuelve a repetir.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (10/11)

En el siguiente gráfico se pueden observar varias topologías. Este diagrama muestra una LAN de complejidad moderada que es típica de una escuela o de una pequeña empresa. Tiene muchos símbolos, y describe varios conceptos de networking que lleva cierto tiempo aprender.

Física: Bus, Estrella, Estrella extendida, anillo.Lógica: Broadcast, Transmisión de Token.

Topologías de Red. (11/11)