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RED LOCAL

Prof. Maricarmen Gonzlez.Autores:C.I 21. 322. 345 Gmez, Dillis.C.I 23.516.385 Moya, Yurelys.

Febrero/2015.1. Ventajas y funcionamiento de las redes locales.

1.1 Ventajas. Permiten compartir el hardware. Es decir los perifricos (como impresoras, escner, mdems, entre otros) y dispositivos de almacenamiento (como discos duros, cd, pendrive, entre otros). Con esta se pueden compartir programas de aplicacin y datos.De esta manera la informacin est centralizada, siendo el sistema mucho ms rpido y eficiente, la informacin se mantiene actualizada para todos los usuarios que acceden a ella. Proporciona mejorar la seguridad y control de la informacin que se utiliza, permitiendo el acceso de determinados usuarios nicamente a cierta informacin o impidiendo la modificacin de diversos datos. Mayor facilidad en la comunicacin entre usuarios. Mejoras en la administracin de los equipos y programas. Posibilidad de organizar grupos de trabajo.1.2 Funcionamiento.

El funcionamiento de una red local, es muy bsico y es el mismo que utiliza cualquier otra red. El emisor emite o genera una seal, el codificador prepara la comunicacin para que pueda ser transmitida, luego a travs del medio se transmite y el decodificador obtiene la seal para que el receptor la procese, siendo el receptor quien recibe la informacin. Este tipo de red puede realizar estas operaciones en un rea local o rea pequea con un alcance limitado.Los componentes de la red deben poseer interfaces que sean capaces de conectar los distintos dispositivos y elementos de la red y que preparen la seal para que viaje por el medio establecido: por ejemplo las tarjetas de red de los ordenadores o los mdems. Adems, para que el emisor y receptor puedan comunicarse necesitan utilizar el mismo sistema de reglas, a este sistema se le llama protocolo, por ejemplo para redes informticas el protocolo ms utilizado es el TCP/IP, que es propio de la red internet.

1.3 Tipologa.Las redes pueden clasificarse de la siguiente manera: Por extensin.

Redes de rea local (LAN, local area network). Su extensin abarca como mximo un edificio. Son las ms frecuentes y puedes observarlas en la mayora de las oficinas y en instalaciones de todo tipo.

Redes de rea metropolitana (MAN, metropolitana area network): Se extiende por todo la ciudad, incluyendo distintos edificios no adyacentes.Redes de rea extensa (WAN, wide area network): Son las redes de gran alcance que conectan equipos que se encuentran en distintas ciudades y pases o que conectan las distintas redes LAN. Por prioridad.Redes Pblicas: son aquellas redes cuyo acceso es pblico y global. Ejemplo el internet.Redes Privadas: son redes restringidas al propietario o a los usuarios que las utilizan (son redes LAN en su mayora). Cuando este tipo de red utiliza herramientas tpicas de la pblica se denomina intranets.Redes privadas virtuales (VPN): son un tipo de redes resultantes de interconexin de varias redes privadas entre s, aprovechando la infraestructura de una red global. Se usan generalmente para conectar las sedes de una organizacin; en trminos generales se estara hablando de una extranet o varias intranet conectadas entre s, utilizando como infraestructura la red de internet. Por mtodo de conexin.Por medios guiados: en ellas, la informacin viaja en ondas encapsuladas dentro de un cable. Dicho cable puede ser de par trenzado (el ms utilizado para redes local) o de fibra ptica y coaxial.Inalmbricas: la transmisin se realiza mediantes antenas y la informacin viaja en formas de ondas electromagnticas. Por relacin funcional.Redes cliente-servidor: un servidor es el ordenador central o ms importante de una red. Es el encargado de gestionar la informacin centralizada o corporativa, as como de aplicar las normas de acceso a ella. Tambin cumple la funcin de gestionar la configuracin propia de la red y del acceso a sus recursos y dispositivos.El resto de los ordenadores de la red se denominan clientes o terminales y son los puestos desde los cuales los usuarios se comunican con el ordenador central. Los ordenadores clientes pueden ser terminales puros (solo tienen monitor y teclado/ratn) o, ms frecuentemente, ordenadores personales (PC) autnomos que pueden trabajar de forma independiente y conectarse a los recursos del servidor cuando sea necesario.Redes Punto a Punto: tambin se denomina redes peor to peor o redes entre iguales. En este tipo de redes, todos los nodos o estaciones de trabajo se comportan simultneamente como clientes y como servidores. En general, las redes entre iguales suelen ser modelos vlidos en redes pequeas y simples, con pocos recursos y pocos usuarios (menos de 10). Por topologa: entre esta clasificacin estn los siguientes tipos que sern explicados durante el desarrollo de la investigacin: En bus. Anillo. Estrella. Malla. rbol.

1.4 Elementos de una Red.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 tambin el acceso a los recursos comunes como son las impresoras y las unidades de almacenamiento.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.

Cableado: La LAN debe tener un sistema de cableado que conecte las estaciones de trabajo individuales con los servidores de archivos y otros perifricos. Si slo hubiera un tipo de cableado disponible, la decisin sera sencilla. Lo cierto es que hay muchos tipos de cableado, cada uno con sus propios defensores y como existe una gran variedad en cuanto al costo y capacidad, la seleccin no debe ser un asunto trivial. a) Cable de par trenzado: Es con mucho, el tipo menos caro y ms comn de medio de red. b) Cable coaxial: Es tan fcil de instalar y mantener como el cable de par trenzado, y es el medio que se prefiere para las LAN grandes. c) Cable de fibra ptica: Tiene mayor velocidad de transmisin que los anteriores, es inmune a la interferencia de frecuencias de radio y capaz de enviar seales a distancias considerables sin perder su fuerza. Tiene un costo mayor.Gateway (pasarela): sistema formado por hardware y software que permite las comunicaciones entre una red local y un gran ordenador (mainframe).Bridge (puente): sistema formado por hardware y software que permite conectar dos redes locales entre s.Modem: es un perifrico que permite conectar dos ordenadores a travs de la red telefnica bsica (conmutada).Firewall o cortafuegos: es un hardware, firware o software o combinacin de ellas capaz de filtrar los paquetes IP.Repetidor: es un dispositivo activo que enlaza fsicamente dos segmentos de red, regenerando la seal, y formando una nica red. Por ejemplo nos sirve para unir redes locales de varios edificios o plantas.Hubs o concentradores: Son un punto central de conexin para nodos de red que estn dispuestos de acuerdo a una topologa fsica de estrella. Repetidores: Un repetidor es un dispositivo que permite extender la longitud de la red; amplifica y retransmite la seal de red. Puentes: Un puente es un dispositivo que conecta dos LAN separadas para crear lo que aparenta ser una sola LAN. Ruteadores: Los ruteadores son similares a los puentes, slo que operan a un nivel diferente. Requieren por lo general que cada red tenga el mismo sistema operativo de red, para poder conectar redes basadas en topologas lgicas completamente diferentes (como Ethernet y Token Ring). Compuertas: Una compuerta permite que los nodos de una red se comuniquen con tipos diferentes de red o con otros dispositivos. Podr tenerse, por ejemplo, una LAN que consista en computadoras compatibles con IBM y otra con Macintosh. Sistema operativo de red: es el programa que permite el control de la red y reside en el servidor.Protocolos de comunicacin: son un conjunto de normas que regulan la transmisin y recepcin de datos dentro de una red.Tarjeta de interface de red: proporciona la conectividad de la terminal o usuario de la red fsica, ya que maneja los protocolos de comunicacin de cada topologa especfica.Switchs o conmutador: es un dispositivo digital de lgica de interconexin de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo osi: su funcin es interconectar 2 o ms segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la direccin Mac de distinto de las tramas en la red. Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar mltiples redes, fusionndolas en una. Al igual que los puentes, dado que funcionan como filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de las LANS.2. NICs. Medios de transmisin, cableado estructurado. Topologas, fibras pticas. Concentradores y subsistemas.

2.1 NICs.El trmino NICs , es como abreviatura deNetworkInterfaceCard, tarjetas de interfaz de red. Esta tarjeta de red permite la conexin entre dos o ms ordenadores en una red, bien sea esta local o remota, e incluso el uso de perifricos comunes. Acta un poco como intermediario, poniendo en contacto a cada aparato con otro para el intercambio de informacin. Es en ella donde estn los protocolos necesarios para establecer la comunicacin con xito. Cada tarjeta tiene uncdigonico que la identifica y permite que el ordenador sea reconocido por la red u otros ordenadores. Las ms usadas son en la actualidad las tarjetasEthernety las tarjetasWi-Fi, aunque existe un amplio rango de modelos y de caractersticas.Las principales caractersticas son:Operan a nivel fsico del modelo OSI: Las normas que rigen las tarjetas determinan sus caractersticas y su circuitera gestiona muchas de las funciones de la comunicacin en red como:-Especificaciones mecnicas: Tipos de conectores para el cable.-Especificaciones elctricas: definen los mtodos de transmisin de la informacin y las seales de control para dicha transferencia.-Mtodo de acceso al medio: es el tipo de algoritmo que se utiliza para acceder al cable que sostiene la red. Estos mtodos estn definidos por las normas 802.x del IEEE.La circuitera de la tarjeta de red determina, antes del comienzo de la transmisin de los datos, elementos como velocidad de transmisin, tamao del paquete, time-out, tamao de los buffers. Una vez que estos elementos se han establecido, empieza la verdadera transmisin, realizndose una conversin de datos a transmitir a dos niveles: En primer lugar se pasa de paralelo a serie para transmitirlos como flujo de bits. Seguidamente se codifican y a veces se comprimen para un mejor rendimiento en la transmisin.La direccin fsica es un concepto asociado a la tarjeta de red: Cada nodo de una red tiene una direccin asignada que depende de los protocolos de comunicaciones que est utilizando. La direccin fsica habitualmente viene definida de fbrica, por lo que no se puede modificar. Sobre esta direccin fsica se definen otras direcciones, como puede ser la direccin IP para redes que estn funcionando con TCP/IP.Nos permite el enlace entre microcomputadoras, tiene informacin necesaria para identificar el trfico y direccionamiento de informacin, contiene circuitos lgicos, se encarga de la lectura y transmisin de informacin que es transferida a travs de la red (maneja la informacin que hay entre las computadoras de una red).Tipos de tarjetas de red Ethernet. Arcnet. Token Ring.

2.2 Medios de transmisin.El medio de transmisin constituye el soporte fsico a travs del cual emisor y receptor pueden comunicarse en un sistema de transmisin de datos. Distinguimos dos tipos de medios: guiados y no guiados. En ambos casos la transmisin se realiza por medio de ondas electromagnticas. Los medios guiados conducen (guan) las ondas a travs de un camino fsico, ejemplos de estos medios son el cable coaxial, la fibra ptica y el par trenzado. Los medios no guiados proporcionan un soporte para que las ondas se transmitan, pero no las dirigen; como ejemplo de ellos tenemos el aire y el vaco.La naturaleza del medio junto con la de la seal que se transmite a travs de l constituye los factores determinantes de las caractersticas y la calidad de la transmisin. En el caso de medios guiados es el propio medio el que determina principalmente las limitaciones de la transmisin: velocidad de transmisin de los datos, ancho de banda que puede soportar y espaciado entre repetidores. Sin embargo, al utilizar medios no guiados resulta ms determinante en la transmisin el espectro de frecuencia de la seal producida por la antena que el propio medio de transmisin.2.3 Cableado estructurado. Es el medio fsico por el que viaja la informacin de los equipos hasta los concentradores o conmutadores. Esta informacin se puede transmitir a travs de seales elctricas, utilizando cables de pares trenzados, o a travs de haces de luz, utilizando cables de fibra ptica. Cable UTP: (Unsheielded Twister Pair. Par trenzado no apantallado), est formado por hilos de cobre o de aluminio entrelazados entre s por parejas con objeto de mantener estables las propiedades elctricas y evitar interferencias con lo pares de hilos cercanos. Los cables ms utilizados actualmente para las redes son de cuatros pares de hilos (Categora 5 y 6) y el conector que se utiliza es el RJ45.Cable STP (Shielded Twisted Pair, Par trenzado apantallado), es una variante del anterior.2.4 Topologas.La topologa de red o forma lgica de red se define como la cadena de comunicacin que los nodos que conforman una red usan para comunicarse. Es la distribucin geomtrica de las computadoras conectadas, entre estas tenemos:Red bus: Red cuya topologa se caracteriza por tener un nico canal de comunicacin (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 s.La topologa de bus tiene todos sus nodos conectados directamente a un enlace y no tiene ninguna otra conexin entre s. Fsicamente cada host est conectado a un cable comn, por lo que se pueden comunicar directamente. La ruptura del cable hace que los hosts queden desconectados.Red estrella: es una red en la cual las estaciones estn conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones que han de hacer necesariamente a travs de este.Dado su transmisin, 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 mayora de las redes de rea local que tienen un enrutador (router), un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen esta topologa. El nodo central en estas sera el enrutador, el conmutador o el concentrador, por el que pasan todos los paquetes.Red en anillo: Topologa de red en la que cada estacin est conectada a la siguiente y la ltima est conectada a la primera. Cada estacin tiene un receptor y un transmisor que hace la funcin de repetidor, pasando la seal a la siguiente estacin.En este tipo de red la comunicacin se da por el paso de un token o testigo, que se puede conceptualizar como un cartero que pasa recogiendo y entregando paquetes de informacin, de esta manera se evitan eventuales prdidas de informacin debidas a colisiones.Cabe mencionar que si algn nodo de la red deja de funcionar, la comunicacin en todo el anillo se pierde.En un anillo doble, dos anillos permiten que los datos se enven en ambas direcciones. Esta configuracin crea redundancia (tolerancia a fallos), lo que significa que si uno de los anillos falla, los datos pueden transmitirse por el otro.Red en malla: es una topologa de red en la que cada nodo est 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 est completamente conectada, no puede existir absolutamente ninguna interrupcin en las comunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones con todos los dems servidores.El establecimiento de una red de malla es una manera de encaminar datos, voz e instrucciones entre los nodos. Las redes de malla se diferencian de otras redes en que los elementos de la red (nodo) estn conectados todos con todos, mediante cables separados. Esta configuracin ofrece caminos redundantes por toda la red de modo que, si falla un cable, otro se har cargo del trfico.Red en rbol: Topologa de red en la que los nodos estn colocados en forma de rbol. Desde una visin topolgica, la conexin en rbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los dems nodos. Es una variacin de la red en bus, la falla de un nodo no implica interrupcin en las comunicaciones. Se comparte el mismo canal de comunicaciones.La topologa en rbol puede verse como una combinacin de varias topologas en estrella. Tanto la de rbol como la de estrella son similares a la de bus cuando el nodo de interconexin trabaja en modo difusin, pues la informacin se propaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topologa las ramificaciones se extienden a partir de un punto raz (estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, segn las caractersticas del rbol.

2.5 Fibras pticas.La fibra ptica es un medio de transmisin cada vez ms empleado en las redes de datos y telecomunicaciones. Un cable de fibra ptica est compuesto por un grupo de fibras pticas, cada una de las cuales es un hilo muy fino de material transparente (vidrio o silicio fundido) por el que se envan pulsos de luz que representan los datos a transmitir. La fuente de luz puede ser lser o un LED. Las caractersticas principales de la fibra ptica son las siguientes: Su ancho de banda es muy grande: con velocidades de 10 Gbps por cada fibra, se pueden llegar a obtener velocidades de transmisin totales de 10 Tbps. Es inmune totalmente a las interferencias electromagnticas. Es segura. Al permanecer el haz de luz confinado en el ncleo, no es posible acceder a los datos trasmitidos por mtodos no destructivos. Adems, se puede instalar en lugares donde pueda haber sustancias peligrosas o inflamables, ya que no transmite electricidad. Tiene un coste elevado. Necesita usar transmisores y receptores ms caros que otros cables. Los empalmes entre fibras son difciles de realizar, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable. Los cables de fibra ptica son una alternativa a los coaxiales en la industria de la electrnica y las telecomunicaciones porque pueden soportar una mayor capacidad de transmisin en mucho menos espacio y con ms distancia entre repetidores.

2.6 Concentradores.Un concentrador (hub) es un elemento de hardware que permite concentrar el trfico de red que proviene de mltiples hosts y regenerar la seal. El concentrador es una entidad que cuenta con determinada cantidad de puertos (posee tantos puertos como equipos a conectar entre s, generalmente 4, 8, 16 32). Su nico objetivo es recuperar los datos binarios que ingresan a un puerto y enviarlos a los dems puertos. Al igual que un repetidor, el concentrador funciona en el nivel 1 del modelo OSI. Es por ello que a veces se lo denomina repetidor multi-puertos.El concentrador (hub) conecta diversos equipos entre s, a veces dispuestos en forma de estrella, de donde deriva el nombre de HUB (que significa cubo de rueda en ingls; la traduccin espaola exacta es repartidor) para ilustrar el hecho de que se trata del punto por donde se cruza la comunicacin entre los diferentes equipos. Entre los distintos tipos se tienen:Concentradores "activos": Estn conectados a una fuente de alimentacin elctrica y permiten regenerar la seal que se enva a los diferentes puertos;Puertos "pasivos": Simplemente envan la seal a todos los hosts conectados, sin amplificarla.2.7 Subsistemas.En el sistema de cableado estructurado hay 7 subsistemas que se relacionan con el mismo. Cada uno de ellos realiza ciertas funciones para proveer servicios de datos y voz en toda la planta de cables.Subsistemas de cableado estructurado Punto de demarcacin (demarc) dentro de las instalaciones de entrada (EF) en la sala de equipamiento. Sala de equipamiento (ER) Sala de telecomunicaciones (TR) Cableado backbone, tambin conocido como cableado vertical Cableado de distribucin, tambin conocido como cableado horizontal. rea de trabajo (WA) Administracin