CONCEPTUALIZACIÓN DE REDES DE COMPUTO.

PRESENTADO POR:

MANUEL FERNANDO FLÓREZ DÍAZ.JHON JAIRO RODRÍGUEZ CABEZAS.LUIS ÁNGEL MORALES ALVARADO.

SEBASTIÁN MARTIN NÚÑEZ

PROGRAMA DE FORMACION :

TECNÓLOGO EN MANTENIMIENTO DE EQUIPOS DE COMPUTO, DISEÑO E INSTALACIÓN DE CABLEADO ESTRUCTURADO.

CONTENIDO..

-REDES DE COMPUTO.-CLASIFICACION DE RED DE ALCANZE.-LAN, MAN, WAN,-CLASIFICACION POR TOPOLOGIAS.-RED: BUS, ANILLO, ESTRELLA, MALLA, ARBOL, MIXTA.-PROTOCOLOS DE RED.-TIPOS DE PROTOCOLO.-DIRECCION IP.CLASES DE DIRECCIONES.-IP ESTATICO Y DINAMICO.-REDES ELECTRICAS.-CLASIFICACION D EREDES ELECTRICAS.-COMPONENTES DE UNA RED.-EJEMPLOS DE UNA RED.-ELEMENTOS DE UNA RED.

REDES DE COMPUTO.

• Una red de computadoras, también llamada red de ordenadores, red de comunicaciones de datos o red informática, es un conjunto de equipos informáticos y software conectados entre sí por medio de dispositivos físicos que envían y reciben impulsos eléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otro medio para el transporte de datos, con la finalidad de compartir información, recursos y ofrecer servicios.

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• PAN: (red de área Personal): es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora (teléfonos incluyendo las ayudantes digitales personales) cerca de una persona. El alcance de una PAN normalmente se extiende a 10 metros. Se pueden conectar con cables a los USB y FireWire de la computadora. Una red personal sin hilos del área (WPAN) se puede también hacer posible con tecnologías de red tales como IrDA (“Asociación de Datos Infra-rojos”) y Bluetooth.

Clasificación de red por alcance.

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LAN:• LAN son las siglas de Local Área Network, Red de área local. Una LAN es

una red que conecta los ordenadores en un área relativamente pequeña y predeterminada (como una habitación, un edificio, o un conjunto de edificios).

• Las redes LAN se pueden conectar entre ellas a través de líneas telefónicas y ondas de radio. Un sistema de redes LAN conectadas de esta forma se llama una WAN, siglas del inglés de wide-area network, Red de área ancha.

• Su alcance está limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros.

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MAN:• MAN es la sigla de Metropolitan Área Network, que puede traducirse como

Red de Área Metropolitana. Una red MAN es aquella que, a través de una conexión de alta velocidad, ofrece cobertura en una zona geográfica extensa (como una ciudad o un municipio).

• Con una red MAN es posible compartir e intercambiar todo tipo de datos (texto, vídeos, audio, etc.) mediante fibra óptica o cable de par trenzado.

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WAN: • Es la sigla de Wide Área Network (“Red de Área Amplia”). El concepto se

utiliza para nombrar a la red de computadoras que se extiende en una gran franja de territorio, ya sea a través de una ciudad, un país o, incluso, a nivel mundial. Un ejemplo de red WAN es la propia Internet.

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• La topología de la red se define como la cadena de comunicación usada por los nodos que conforman una red para comunicarse, en algunos casos se puede usar la palabra arquitectura para hablar de la disposición física del cableado y de cómo el protocolo considera dicho cableado.

Clasificación por topologías.

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Red cuya topología se caracteriza por tener un único canal de comunicaciones (denominado bus, troncal o backbone) al cual se conectan los diferentes dispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten el mismo canal para comunicarse entre sí.

Red en bus.

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• Red en la que cada estación está conectada a la siguiente y la última está conectada a la primera. Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace la función de repetidor, pasando la señal a la siguiente estación. La comunicación se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de información, de esta manera se evitan eventuales pérdidas de información debidas a colisiones. En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se envíen en ambas direcciones. Esta configuración crea redundancia (tolerancia a fallos).

Red de anillo.

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• Red en la cual las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste. Los dispositivos no están directamente conectados entre sí, además de que no se permite tanto tráfico de información. Dado su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodo central activo que normalmente tiene los medios para prevenir problemas relacionados con el eco. Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de las redes de área local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (Hub) siguen esta topología. El nodo central en estas sería el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.

Red en Estrella.

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• Red en la que cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera es posible llevar los mensajes de un nodo a otro por diferentes caminos. Si la red de malla está completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los demás servidores.

Red en Malla.

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• (también conocida como topología jerárquica) puede ser vista como una colección de redes en estrella ordenadas en una jerarquía. Éste árbol tiene nodos periféricos individuales (por ejemplo hojas) que requieren transmitir a y recibir de otro nodo solamente y no necesitan actuar como repetidores o regeneradores. Al contrario que en las redes en estrella, la función del nodo central se puede distribuir. Los nodos individuales pueden quedar aislados de la red por un fallo puntual en la ruta de conexión del nodo.

Red en Árbol.

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Red mixta o hibrida: • En la topología híbrida o topología mixta las redes pueden utilizar diversas

topologías para conectarse.

• La topología híbrida es una de las más frecuentes y se deriva de la unión de varios tipos de topologías de red, de aquí el nombre de “híbridas” o “mixtas”.

• Ejemplos de topologías híbridas: en árbol, estrella-estrella, bus-estrella, etc.

• Su implementación se debe a la complejidad de la solución de red, o bien al aumento en el número de dispositivos, lo que hace necesario establecer una topología de este tipo. Las topologías híbridas tienen un costo muy elevado debido a su administración y mantenimiento, ya que cuentan con segmentos de diferentes tipos, lo que obliga a invertir en equipo adicional para lograr la conectividad deseada.

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Protocolo es el término que se emplea para denominar al conjunto de normas, reglas y pautas que sirven para guiar una conducta o acción. Red, por su parte, es una clase de estructura o sistema que cuenta con un patrón determinado.

El concepto de protocolo de red se utiliza en el contexto de la informática para nombrar a las normativas y los criterios que fijan cómo deben comunicarse los diversos componentes de un cierto sistema de interconexión. Esto quiere decir que, a través de este protocolo, los dispositivos que se conectan en red pueden intercambiar datos.

Protocolos de Red.

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• También conocido como protocolo de comunicación, el protocolo de red establece la semántica y la sintaxis del intercambio de información, algo que constituye un estándar. Las computadoras en red, de este modo, tienen que actuar de acuerdo a los parámetros y los criterios establecidos por el protocolo en cuestión para lograr comunicarse entre sí y para recuperar datos que, por algún motivo, no hayan llegado a destino.

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TIPOS DE PROTOCOLOS.• TPC/IP: este es definido como el conjunto de protocolos básicos para la

comunicación de redes y es por medio de él que se logra la transmisión de información entre computadoras pertenecientes a una red.

Gracias al protocolo TCP/IP los distintos ordenadores de una red se logran comunicar con otros diferentes y así enlazar a las redes físicamente independientes en la red virtual conocida bajo el nombre de Internet. Este protocolo es el que provee la base para los servicios más utilizados como por ejemplo transferencia de ficheros, correo electrónico y login remoto.

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• TCP (Transmisión Control Protocol): este es un protocolo orientado a las comunicaciones y ofrece una transmisión de datos confiable. El TCP es el encargado del ensamble de datos provenientes de las capas superiores hacia paquetes estándares, asegurándose que la transferencia de datos se realice correctamente.

• HTTP (Hipertexto Transfer Protocol): este protocolo permite la recuperación de información y realizar búsquedas indexadas que permiten saltos intertextuales de manera eficiente. Por otro lado, permiten la transferencia de textos de los más variados formatos, no sólo HTML. El protocolo HTTP fue desarrollado para resolver los problemas surgidos del sistema hipermedial distribuidos en diversos puntos de la red.

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• FTP (File Transfer Protocol): este es utilizado a la hora de realizar transferencias remotas de archivos. Lo que permite es enviar archivos digitales de un lugar local a otro que sea remoto o al revés. Generalmente, el lugar local es la PC mientras que el remoto el servidor.

• SSH (Secure Shell): este fue desarrollado con el fin de mejorar la seguridad en las comunicaciones de internet. Para lograr esto el SSH elimina el envío de aquellas contraseñas que no son cifradas y codificando toda la información transferida.

• UDP (Use Datagram Protocol): el protocolo de datagrama de usuario está destinado a aquellas comunicaciones que se realizan sin conexión y que no cuentan con mecanismos para transmitir datagramas. Esto se contrapone con el TCP que está destinado a comunicaciones con conexión. Este protocolo puede resultar poco confiable excepto si las aplicaciones utilizadas cuentan con verificación de confiabilidad. 

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• SNMP (Simple Network Management Protocol): este usa el Protocolo de Datagrama del Usuario (PDU) como mecanismo para el transporte. Por otro lado, utiliza distintos términos de TCP/IP como agentes y administradores en lugar de servidores y clientes. El administrador se comunica por medio de la red, mientras que el agente aporta la información sobre un determinado dispositivo

• TFTP (Trivial File Transfer Protocol): este protocolo de transferencia se caracteriza por sencillez y  falta de complicaciones. No cuenta con seguridad alguna y también utiliza el Protocolo de Datagrama del Usuario como mecanismo de transporte.

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• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): este protocolo está compuesto por una serie de reglas que rige la transferencia y el formato de datos en los envíos de correos electrónicos. SMTP suele ser muy utilizado por clientes locales de correo que necesiten recibir mensajes de e-mail almacenados en un servidor cuya ubicación sea remota.

• ARP (Address Resolution Protocol): por medio de este protocolo se logran aquellas tareas que buscan asociar a un dispositivo IP, el cual está identificado con una dirección IP, con un dispositivo de red, que cuenta con una dirección de red física. ARP es muy usado para los dispositivos de redes locales Ethernet. Por otro lado, existe el protocolo RARP y este cumple la función opuesta a la recién mencionada.

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• Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera lógica y jerárquica, a una interfaz (elemento de comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet Protocol), que corresponde al nivel de red del modelo OSI

DIRECCION IP.

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• Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC, que es un identificador de 48 bits para identificar de forma única la tarjeta de red y no depende del protocolo de conexión utilizado ni de la red. La dirección IP puede cambiar muy a menudo por cambios en la red o porque el dispositivo encargado dentro de la red de asignar las direcciones IP decida asignar otra IP (por ejemplo, con el protocolo DHCP). A esta forma de asignación de dirección IP se denomina también dirección IP dinámica (normalmente abreviado como IP dinámica).

• Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados generalmente tienen una dirección IP fija (comúnmente, IP fija o IP estática). Esta no cambia con el tiempo. Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática, ya que de esta forma se permite su localización en la red.

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La dirección IP consiste en un número de 32 bits que en la práctica vemos siempre segmentado en cuatro grupos de 8 bits cada uno (xxx.xxx.xxx.xxx). Cada segmento de 8 bits varía de 0-255 y están separados por un punto. 

Esta división del número IP en segmentos posibilita la clasificación de las direcciones IPs en 5 clases: A, B, C, D e Y. Cada clase de dirección permite un cierto número de redes y de computadoras dentro de estas redes. 

CLASES DE DIRECCIONES IP.

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En las redes de clase B los primeros dos segmentos de la dirección son usados para identificar la red y los últimos dos segmentos identifican las computadoras dentro de estas redes. 

Una dirección IP de clase B permite la existencia de 16.384 redes y 65.534 computadoras por red. El ID de estas redes comienza con "128.0" y va hasta "191.255". 

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Redes de clase C utilizan los tres primeros segmentos de dirección como identificador de red y sólo el último segmento para identificar la computadora. Una dirección IP de clase C permite la existencia de 2.097.152 redes y 254 computadoras por red. El ID de este tipo de red comienza en "192.0.1" y termina en "223.255.255". 

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En las redes de clase D todos los segmentos son utilizados para identificar una red y sus direcciones van de " 224.0.0.0" hasta "239.255.255.255" y son reservados para los llamados multicast. 

Las redes de clase Y, así como las de clase D, utilizan todos los segmentos como identificadores de red y sus direcciones se inician en "240.0.0.0" y van hasta "255.255.255.255". La clase Y es reservada por la IANA para uso futuro. 

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IP ESTÁTICO E IP DINÂMICO.

El IP estático (o fijo) es un número IP asignado permanentemente a una computadora, o sea, su dirección IP no cambia, excepto si dicha acción se fuera realizada manualmente. Por ejemplo, hay casos de proveedores de acceso a internet por ADSL, que le asignan un IP estático a algunos de sus clientes. Así, siempre que un cliente esté conectado, usará el mismo IP en Internet. Esa práctica es cada vez menos frecuente entre los proveedores de acceso, por una serie de factores, que incluye problemas de seguridad. 

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IP dinámico. El IP dinámico, por su parte, es un número que es asignado a una computadora cuando esta se conecta a la red, pero que cambia cada vez que se establece la conexión. Por ejemplo, supón que te conectaste con tu computadora a internet hoy. Cuando te conectes mañana, te será asignada otra IP. Para entender mejor, imagina la siguiente situación: una empresa tiene 40 computadoras conectadas en red. Usando IPs dinámicos, la empresa pone a disposición 40 direcciones IP para tales computadoras. Como ninguna IP es fija, cuando una computadora "entra" en la red, le es asignada una IP de esas 40 que no esté siendo usada por ninguna otra computadora. Es más o menos así que los proveedores de internet trabajan. Cada vez que te conectas a internet, tu proveedor le da a tu computadora una IP que esté libre. 

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Una red eléctrica es una red interconectada que tiene el propósito de suministrar electricidad desde los proveedores hasta los consumidores. Consiste de tres componentes principales, las plantas generadoras que producen electricidad de combustibles fósiles (carbón, gas natural, biomasa) o combustibles no fósiles (eólica, solar, nuclear, hidráulica); Las líneas de transmisión que llevan la electricidad de las plantas generadoras a los centros de demanda y los transformadores que reducen el voltaje para que las líneas de distribución puedan entregarle energía al consumidor final.

En la industria de la energía eléctrica, la red eléctrica es un término usado para definir una red de electricidad que realizan estas tres operaciones:

Redes Eléctricas.

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• Generación de electricidad: Las plantas generadoras están por lo general localizadas cerca de una fuente de agua, y alejadas de áreas pobladas. Por lo general son muy grandes, para aprovecharse de la economía de escala. La energía eléctrica generada se le incrementa su tensión la cual se va a conectar con la red de transmisión.

• Transmisión de electricidad: La red de transmisión transportará la energía a grandes distancias, hasta que llegue al consumidor final (Por lo general la compañía que es dueña de la red local de distribución).

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• Distribución de electricidad: Al llegar a la subestación, la energía llegará a una tensión más baja. Al salir de la subestación, entra a la instalación de distribución. Finalmente al llegar al punto de servicio, la tensión se vuelve a bajar del voltaje de distribución al voltaje de servicio requerido.

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CLASIFICACIÓN DE LAS REDES ELÉCTRICAS.

Las redes eléctricas se clasifican en :

• Redes de transporte

Transportan la energía desde la central de generación hasta la subestación de transporte. En la subestación se reduce el voltaje para la posterior distribución.

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• Redes de distribución.

Distribuye la energía eléctrica a los usuarios finales. Pueden ser.

• Red primaria.

Está  compuesta por líneas aéreas o subterráneas de media tensión (MT) de 45 kV, 66kV, o 132 kV) , y se utilizan para alimentar la red secundaria o para consumo industrial.

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• Red secundaria.

Compuesta por líneas aéreas o subestaciones de distribución de 15kV, 20 kV, centros de transformación de media tensión a baja tensión (MT/BT), y líneas aéreas o subterráneas de baja tensión (BT).

Las redes de distribución secundarias pueden ser privadas para un único usuario o públicas para más de un usuario.

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COMPONENTES DE UNA RED.

• La topología de una red de distribución se refiere al esquema o arreglo de la distribución, esto es la forma en que se distribuye la energía por medio de la disposición de los segmentos de los circuitos de distribución. Esta topología puede tener las siguientes configuraciones:

• Red radial o red en antena: resaltan su simplicidad y la facilidad que presenta para ser equipada de protecciones selectivas. Como desventaja tiene su falta de garantía de servicio.

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• Red en bucle abierto: tiene todas las ventajas de la distribución en redes radiales y además la posibilidad de alimentar alternativamente de una fuente u otra.

• Red en anillo o en bucle cerrado: se caracteriza por tener dos de sus extremos alimentados, quedando estos puntos intercalados en el anillo o bucle. Como ventaja fundamental se puede citar su seguridad de servicio y facilidad de mantenimiento, si bien presenta el inconveniente de una mayor complejidad y sistemas de protección más complicados.

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EJEMPLOS DE TIPOS DE REDES.

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• SERVIDOR: es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de ella, controla también el acceso a los recursos comunes como son las impresoras y las unidades de almacenamiento.

ELEMENTOS DE UNA RED.

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• ESTACIONES DE TRABAJO: en ocasiones llamadas nodos, pueden ser computadoras personales o cualquier terminal conectada a la red. Se trabaja con sus propios programas o aprovecha las aplicaciones existentes en el servidor.

• SISTEMA OPERATIVO DE RED: es el programa que permite el control de la red y reside en el servidor.

• PROTOCOLOS DE COMUNICACIÓN: son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de una red.

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• TARJETA DE INTERFACE DE RED: proporciona la conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que maneja los protocolos de comunicación de cada topología específica.

• CABLEADO: es el cable que se va a ocupar en la red que es físico se llama utp.

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• HUB O CONCENTRADOR: en comunicaciones, centro de distribución, concentrador. Un Hub es un equipo de redes que permite conectar entre si otros equipos o dispositivos retransmitiendo los paquetes de datos desde cualquiera de ellos hacia todos. Han dejado de utilizarse por la gran cantidad de colisiones y trafico de red que producen.

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• SWITCHS O CONMUTADOR: es un dispositivo digital de lógica de interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo osi: su función es interconectar 2 o mas segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección Mac de distinto de las tramas en la red.

• Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes, fusionándolas en una. Al igual que los puentes, dado que funcionan como filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las lans.

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• REPETIDOR: es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias mas largas sin degradación o con una degradación tolerable. El término repetidor se creo con la telegrafía y se refería a un dispositivo electromecánico utilizado para regenerar las señales telegráficas. El uso del término ha continuado en telefonía y transmisión de datos.

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• PUENTE O BRIDGE: es un dispositivo de interconexión de redes de ordenadores que opera en la capa2 (nivel de enlace de datos) del modelo osi. Este interconecta 2 segmentos de red haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en la dirección física de destino de cada empaque. Un bridge conecta 2 segmentos de red como una sola red usando el mismo protocolo de establecimiento de red. Funciona a través de una tabla de direcciones Mac detectadas en cada segmento a que esta conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos esta intentando trasmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred. Por utilizar este mecanismo de aprendizaje automático, los bridges no necesitan configuración manual.

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• RUTEADOR: es un dispositivo de propósito general diseñada para segmentar la red, con la idea de limitar trafico de brodcast y proporcionar seguridad, control y redundancia entre dominios individuales de brodcast, también puede dar servicio de firewall y un acceso económico a una WAN. Opera en la capa 3 del modelo osi y tiene mas facilidades de software que un switch. Al funcionar en una capa mayor que la del switch, el ruteador distingue entre los diferentes protocolos de red, tales como ip, ipx, apple talk o decnet. Esto le permite hacer una decisión mas inteligente que al switch, al momento de reenviar paquetes.

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• GATEWAY (PURTA DE ENLACE): es un dispositivo con frecuencia un ordenador, que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red del destino.

La dirección ip de un Gateway (o puerta de enlace) a menudo se parece a 192.168.1.1 o 192.168.0.1 y utiliza algunos rangos predefinidos, 127 x.x.x, 10 x.x.x, 172 x.x.x, 192 x.x.x, que engloban o se reservan a las redes locales, además se debe notar que necesariamente un equipo que cumpla el rol de puerta de enlace en una red, debe tener 2 tarjetas de red.

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• MODEM: es un dispositivo que sirve para modular y desmodular una señal llamada portadora mediante otra señal de entrada llamada moduladora.  La señal moduladora constituye la información que se prepara para una transmisión (un modem prepara la información para ser transmitida, pero no realiza la transmisión). La moduladora modifica alguna característica de la potadora de manera que se obtiene una señal, que incluye la información de la moduladora. Así el demodulador puede recuperar la señal moduladora puede recuperar la señal moduladora original, quitando la portadora. Las características que se pueden modificar de la señal portadora son:

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GRACIAS POR SU ATENCION…