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MONTAJE 1
Unidad 8
REDES DE ORDENADORES
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ÍNDICE• Introducción
– Sistema de comunicación– Líneas de comunicaciones– Tipos de transmisión– Tipos de comunicación– Redes de comunicación– Técnicas de conmutación
• Medios de transmisión– Guiados
• Cable de pares trenzados• Cable coaxial• Fibra óptica
– No guiados• Microondas• Ondas de radio• Rayos infrarrojos
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ÍNDICE• Tipos de conexiones• Topologías de red
– Bus– Anillo– Estrella– Árbol
• Configuración LAN– Protocolo IP– Elementos de interconexión de redes
• Módem• Hub• Switch• Router• Gateway
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INTRODUCCIÓN• ComunicaciónComunicación = = transmisióntransmisión de señales. de señales.
– Si los participantes en la comunicación están Si los participantes en la comunicación están lejos entre sí lejos entre sí TELEMÁTICATELEMÁTICA
– Si la comunicación remota se realiza por medio Si la comunicación remota se realiza por medio de ordenadores de ordenadores TELEINFORMÁTICATELEINFORMÁTICA
• Sistema de comunicaciónSistema de comunicación
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INTRODUCCIÓN• LÍNEAS DE COMUNICACIÓNLÍNEAS DE COMUNICACIÓN
– Tipos de enlacesTipos de enlaces• Punto a puntoPunto a punto ( (dedicadodedicado))
– Conexión directa entre dos PC’s.Conexión directa entre dos PC’s.
• MultipuntoMultipunto ( (compartidocompartido))– Necesidad de gestionar (repartir) el uso del recurso.Necesidad de gestionar (repartir) el uso del recurso.
– En función del En función del propietariopropietario• Líneas privadasLíneas privadas
– Pertenece al emisor y/o al receptor.Pertenece al emisor y/o al receptor.
• Líneas públicasLíneas públicas– Emisor y receptor alquilan a una empresa el uso de la Emisor y receptor alquilan a una empresa el uso de la
línea.línea.
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INTRODUCCIÓN• TIPOS DE TRANSMISIÓNTIPOS DE TRANSMISIÓN
– Por la forma de sincronizar la transmisión:Por la forma de sincronizar la transmisión:• Síncrona / asíncronaSíncrona / asíncrona
– Por la forma de transmitir la señal:Por la forma de transmitir la señal:• Serie / paraleloSerie / paralelo
– Por la naturaleza de la señal transmitida:Por la naturaleza de la señal transmitida:• Analógica / digitalAnalógica / digital
• TIPOS DE COMUNICACIÓNTIPOS DE COMUNICACIÓN
Emisor Receptor Emisor ReceptorEmisor Receptor
Unidireccional Bidireccional alternada
Bidireccional simultánea
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INTRODUCCIÓN• REDES DE COMUNICACIÓNREDES DE COMUNICACIÓN
– TelemáticasTelemáticas• Red telegráficaRed telegráfica• Red telefónicaRed telefónica
– TeleinformáticasTeleinformáticas• Redes de área local (LAN)Redes de área local (LAN)
– Ámbito reducido (una sala, un edificio,…)Ámbito reducido (una sala, un edificio,…)
• Redes de área metropolitana (MAN)Redes de área metropolitana (MAN)– Ámbito “intermedio” (una ciudad)Ámbito “intermedio” (una ciudad)
• Redes de área extensa (WAN)Redes de área extensa (WAN)– Ámbito sin límites (cualquier lugar del mundo)Ámbito sin límites (cualquier lugar del mundo)
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INTRODUCCIÓN• TÉCNICAS DE CONMUTACIÓNTÉCNICAS DE CONMUTACIÓN
– Conmutación de circuitosConmutación de circuitos• Camino dedicado entre origen y destinoCamino dedicado entre origen y destino
– Conmutación de paquetesConmutación de paquetes• Cada trozo del mensaje, por un camino diferenteCada trozo del mensaje, por un camino diferente
– Retransmisión de tramasRetransmisión de tramas ( (Frame RelayFrame Relay))• Conmutación de paquetes “ligera” (líneas mejoradas)Conmutación de paquetes “ligera” (líneas mejoradas)
– Retransmisión de celdasRetransmisión de celdas ( (ATMATM))• Mejoras de conmutación de circuitos y de paquetesMejoras de conmutación de circuitos y de paquetes• Transferencia asíncrona, celdas de tamaño fijoTransferencia asíncrona, celdas de tamaño fijo
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• Guiados (“cableados”)
– La señal se propaga a través de ellos– Tres tipos de medios cableados:
• Par trenzado• Coaxial• Fibra óptica
• No guiados (“inalámbricos”)– La señal se propaga en todas direcciones– Tres tipos de medios inalámbricos:
• Microondas• Ondas de radio• Infrarrojos
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• PAR TRENZADO.-
– Dos tipos:• Cable UTP par trenzado no apantallado • Cable STP par trenzado apantallado
– 4 pares de hilos enrollados en espiral– Categorías: 3, 4, 5, 5E y 6.
• A “mayor” categoría, mayor velocidad y distancia.
– Clases: A, B, C y D.• A “mayor” clase, mayor ancho de banda.• A “mayor” clase, menor distancia.
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• PAR TRENZADO.-
– Conectores RJ45– Pares de hilos de cobre:
• Par 1 (Tx+/Tx-) par de transmisión (1-2)• Par 2 (Rx+/Rx-) par de recepción (3-6)• Pares 3 y 4 (NU) no se utilizan (4-5, 7-8)
– Colores de los hilos:• Azul – blanquiazul (4-5)• Verde – verdiblanco (1-2)• Naranja – blanconaranja (3-6)• Marrón – blancomarrón (7-8)
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• PAR TRENZADO.-
– Criterios de conexión:• Cable directo
• Cable cruzado
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• CABLE COAXIAL.-
– Muy importante entre 1970-1990• En la actualidad, casi en desuso en LAN.
– Dos tipos:• Grueso (RG-8)
• Fino (RG-58)
– Conectores en T• “Tipo vampiro”
• Terminadores
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• FIBRA ÓPTICA.-– “The very best”…• … pero, caro y delicado.
– Dos tipos:• Monomodo• Multimodo (índice gradual o índice escalonado)
– El futuro de los medios cableados• Se usa ya para enlaces troncales.
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• Inalámbricos = NO HAY CABLES
– Emisión y recepción por medio de ANTENAS
– El medio de transmisión es la atmósfera• O el vacío o el agua… (casos menos frecuentes)
• Direccionalidad o directividad:– Mayor frecuencia facilidad orientar señal
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN
• MICROONDAS TERRESTRES– Rango de frecuencias: 2 – 40 GHz– Direccionales enlaces punto a punto– Antenas parabólicas ( 3 metros)
– Usos:• Servicios telecomunicación larga distancia
– TV y voz
• Enlaces punto a punto corta distancia– Circuitos cerrados TV, interconexión LAN
hkd *14,7d=distancia entre antenas (km)
k=4/3 (curvatura tierra)
h=altura antena (m)
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MEDIOS DE TRANSMISIÓN• MICROONDAS VÍA SATÉLITE
– Satélite=estación intermedia entre antenas• “Refresca” la señal• Cambia la direccionalidad
– Estaciones base• Antenas terrestres que emiten/reciben señal
– Canales=bandas de frecuencias diferentes• Ascendentes: estación base satélite• Descendentes: satélite estación base
– ¡El nº máximo de satélites es limitado!
TV
Telefonía
MONTAJE 18
MEDIOS DE TRANSMISIÓN• ONDAS DE RADIO
– Son omnidireccionales (antenas no parabólicas)• Rango de frecuencias: 500 KHz – 1 GHz
– Usos:• Radio (AM y FM) y televisión (UHF y VHF)
• RAYOS INFRARROJOS– Son direccionales punto a punto
• Rango de frecuencias: 300 GHz – 200 THz
– Conexiones de corta distancia:• No atraviesan obstáculos físicos.
• No hay problemas de seguridad, interferencias, etc…
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TIPOS DE CONEXIONES• Evolución concepto sistema informático
– Arquitectura von Neumann• Sistemas aislados
• Primeras conexiones: punto a punto
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TIPOS DE CONEXIONES• Conexiones multipunto:
– Entre iguales (peer-to-peer)
– Modelo cliente/servidor
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TIPOS DE CONEXIONES• Otros tipos de conexiones:
– Sistemas distribuidos
– Conexiones temporales
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TOPOLOGÍAS DE RED
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CONFIGURACIÓN LAN• Identificación de un PC:
– Dirección física de cada tarjeta de red• MAC address (00-C0-26-A0-8B-80)
– Dirección lógica de la conexión de red• Dirección IP (192.168.1.5)
• Protocolo IP (Internet Protocol)– Direcciones de 32 bits
• 4 bytes, separados por puntos• Cada byte un número natural entre 0 y 255• Ejemplo.- 192.168.1.33
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CONFIGURACIÓN LAN• Clases de direcciones IP:
– CLASE A
– CLASE B
– CLASE C
255.255.255.255240.0.0.0E
239.255.255.255224.0.0.0D
223.255.255.255192.0.0.0C
191.255.255.255128.0.0.0B
127.255.255.2550.0.0.0A
HastaDesdeCLASE
255.255.255.255240.0.0.0E
239.255.255.255224.0.0.0D
223.255.255.255192.0.0.0C
191.255.255.255128.0.0.0B
127.255.255.2550.0.0.0A
HastaDesdeCLASE
192.168.255.255192.168.0.0C
172.31.255.255172.16.0.0B
10.255.255.25510.0.0.0A
HastaDesdeCLASE
192.168.255.255192.168.0.0C
172.31.255.255172.16.0.0B
10.255.255.25510.0.0.0A
HastaDesdeCLASE
Rangos de direcciones
Direcciones privadas
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CONFIGURACIÓN LAN• Máscara de red / subred:
– Mismo formato que la dirección IP (32 bits)• Sirve para obtener la dirección de la red / subred
– (Dirección IP) AND (Máscara) = dirección red / subred
• Visibilidad independiente entre equipos
– Ejemplos.-– 10.0.15.231 AND 255.0.0.0 = 10.0.0.0– 170.34.21.18 AND 255.255.0.0 = 170.34.0.0– 200.54.87.110 AND 255.255.255.0 = 200.54.87.0
255.255.255.x255.255.255.0C
255.255.x.x255.255.0.0B
255.x.x.x255.0.0.0A
Con subredesSin subredesCLASE
255.255.255.x255.255.255.0C
255.255.x.x255.255.0.0B
255.x.x.x255.0.0.0A
Con subredesSin subredesCLASE
MONTAJE 26
CONFIGURACIÓN LAN• Máscara de red / subred:
– ¡No vale cualquier valor para la máscara!• Primero, todos los “unos” juntos.• Después, todos los “ceros” juntos.
• Los primeros “X” bits están a “1”…– Dejan pasar el identificador de red/subred
• Los últimos “Y” bits están a “0”…– Impiden pasar el identificador de PC (se pone a “0”)
MONTAJE 27
CONFIGURACIÓN LAN• Ejemplo.-
MONTAJE 28
CONFIGURACIÓN LAN• Ejemplo.-
– Dirección IP≡134.27.51.60• Clase B• Uso público
– Red sin subredes 255.255.0.0 (máscara red)
• Id. de red: 134.27.0.0• Id. de PC: 0.0.51.60
MONTAJE 29
CONFIGURACIÓN LAN• Ejemplo.-
– Dirección IP≡134.27.51.60• Clase B• Uso público
– Red con subredes 255.255.255.0 (máscara subred)• Enmascaramiento fronterizo
• Id. de red: 134.27.0.0• Id. de subred: 134.27.51.0• Id. de PC: 0.0.0.60
MONTAJE 30
INTERCONEXIÓN REDES• Amplificadores y repetidores
– Combaten la atenuación de la señal• El amplificador “inyecta energía” en la señal
– Regenera su contenido (datos)…– Y también el ruido, las distorsiones, las impurezas…
• El repetidor:– Decodifica la señal (obtiene la información contenida)– Genera una nueva señal “limpia” (solo contiene datos)
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INTERCONEXIÓN REDES• Concentradores y conmutadores
– Distinguen direcciones MAC– Interconectan redes/subredes de área local– Un switch es un hub mejorado…
• ¡Evita “colisiones”!
MONTAJE 32
INTERCONEXIÓN REDES• Encaminadores (routers)
– Nivel lógico• Direcciones IP
– Permiten alcanzar destino, esté dónde esté• Redes de área extensa (WAN) INTERNET
– Si origen y destino están en la misma red…• El router se comporta como un hub / switch
– Están conectados a dos o más redes• Una dirección IP por cada red a la que pertenece
– Técnicas y algoritmos de encaminamiento
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INTERCONEXIÓN REDES• Encaminadores (routers)
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INTERCONEXIÓN REDES• Pasarelas (gateways)
– Todos los niveles• Físico• Lógico• …
– Interconexión de redes heterogéneas• Protocolos diferentes e incompatibles
– Similares a los encaminadores…• Además, software de conversión entre
protocolos
– Ejemplo.- Redes Windows / Linux
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INTERCONEXIÓN REDES• Pasarelas (gateways)