redes informticas
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REDES INFORMÁTICAS
REDES LOCALES
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ÍNDICE1. Las redes informáticas2. Las redes de área local
2.1 Estructura de una LAN2.2 Protocolos de red
3. Relación entre los dispositivos de una redRed igualitaria
Los grupos de trabajoRed cliente-servidor
Los dominiosEquipos sin Microsoft Windows
4. Análisis de una red existenteEl Panel de controlInstrucciones de consola
5. Recursos compartidosCuentas de usuarios, grupos de usuarios, recursos compartidos
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1. Las redes informáticas
Una red informática está constituida por un conjunto
de ordenadores y otros dispositivos, conectados por
medios físicos o sin cable, con el objetivo de
compartir unos determinados recursos. Éstos
pueden ser aparatos (hardware), como impresoras,
sistemas de almacenamiento, etc., o programas
(software), que incluyen aplicaciones, archivos, etc.
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Interconexión de ordenadores
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Clasificación de las redes• LAN (Local Area Network): Una red de área local, red local es la
interconexión de varios ordenadores y periféricos. Su extensión esta
limitada físicamente a un edificio o a un entorno de hasta 200 metros. 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.
• WAN: Una Red de Área Amplia (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 RedIRIS, Internet. Muchas WAN son construidas por y
para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son
construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión
a sus clientes.
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Tipos de redes• Red con servidores: los
recursos compartidos se encuentras en un solo ordenador, servidor, el cual gestiona tanto el uso de recursos como los permisos.
• Redes igualitarias: todos los ordenadores que las integran pueden compartir y utilizar dichos recursos)
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Medios de conexión de los elementos de una red
MEDIO NOMBRETIPO DE
TRASMISIÓN
VELOCIDAD DE
TRANSMISIÓN
DISTANCIA MÁXIMA
FÍSICO
Pares trenzados Señales eléctricas Hasta 1Gb/s <100m
Fibra óptica Haz de luz Hasta 1Tb/s <2 Km
SIN CABLE
Wi-FiOndas
electromagnéticasHasta 100 Mb/s
<100m
BluetoothOndas
electromagnéticas Hasta 3 Mb/s<100m
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2. Las redes de área local
2.1 Elementos de una LANLa tarjeta de red
Dispositivos electrónicos de interconexión
El enrutador
El cableado estructurado
2.2 Protocolos de redEl protocolo TCP/IP
La dirección IP
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2.1 Estructura de una LANLos tipologías más utilizadas en la tipología de una LAN son las siguientes:
RED EN ESTRELLA
Las estaciones están conectadas directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de este.
RED EN ÁRBOL
Tiene un nodo de enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch, desde el que se ramifican los demás nodos.
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La tarjeta de red
• También denominada NIC (network interface card), es la interfaz
que permite conectar nuestro equipo a la red. Normalmente se
instala en las ranuras de expansión de nuestro equipo, o a través
del puerto USB (en algunas tarjetas sin cable)
• Cada tarjeta tiene un identificador hexadecimal único de 6 bytes,
denominado MAC (media acces control). Los tres primeros bytes,
denominados OUI, son otorgados por el IEEE , y los otros 3 bytes,
denominados NIC, son responsabilidad del fabricante, de manera
que no puede haber dos tarjetas con el mismo identificador MAC.
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Dispositivos electrónicos de interconexión
Centralizan todo el cableado de una red, en estrella o en árbol. De
cada equipo sale un cable que se conecta a uno de ellos. Por tanto,
tienen que tener, como mínimo, tantos puntos de conexión o puertos
como equipos queramos conectar a nuestra red. Hay dos tipos de
dispositivos, denominados:
Concentrador (hub)
Conmutador (switch)
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Concentrador o HUB
Recibe un paquete de datos a través de un puerto y lo
transmite al resto. Esto provoca que la información no la
reciba sólo el equipo al cual va dirigida sino también los
demás, lo que puede implicar un problema de saturación
de la red cuando el número de paquetes de datos es
elevado.
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Conmutador, SWITCH
Almacena las direcciones MAC de todos los equipos que están
conectados a cada uno de sus puertos. Cuando recibe un paquete a
través de un puerto, revisa la dirección MAC a la que va dirigido y
reenvía el paquete por el puerto que corresponde a esa dirección,
dejando los demás libres de tránsito. Esta gestión más avanzada de
la red permite mayor tránsito de datos sin saturarla.
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Diferencias entre un concentrador (hub) y un conmutador (switch)
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El enrutador
También denominado router, es un dispositivo destinado a
interconectar diferentes redes entre sí. Por ejemplo, una LAN con
una WAN o con Internet.
Si por ejemplo utilizamos un enrutador para conectarnos a Internet
a través de la tecnología ADSL, aparte de conectar dos redes (la
nuestra con Internet), el router también tendrá que traducir los
paquetes de información de nuestra red al protocolo de
comunicaciones que utiliza la tecnologia ADSL.
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Hub, switch y router
• Animación que muestra el funcionamiento de un Hub, Switch y Router
• http://reparesupc.com/redes.aspx
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El cableado estructurado
Es el medio físico por el que viaja la información de los equipos hasta los concentradores o conmutadores. Esta información se puede transmitir a través de señales eléctricas, utilizando cables de pares trenzados, o a través de haces de luz, utilizando cables de fibra óptica.
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El cable de pares trenzados
Es el cable más utilizado actualmente para redes locales. Está formado por cuatro pares de hilos. Cada par está trenzado para evitar interferencias radioeléctricas. La cantidad de veces que gira sobre sí mismo al trenzarse se denomina categoría y determina sus prestaciones.
En los extremos del cable es necesario un conector, RJ-45, capaz de conectar el cableado con los equipos.
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La fibra ópticaEstá formada por filamentos de
vidrio transparentes (de cristal natural o de
plástico), tan finos como un cabellos
humano, y son capaces de transportar los
paquetes de información como haces de
luz producidos por un láser.
Se pueden transmitir
simultáneamente hasta cien haces de luz,
con una transmisión de hasta 10 Gb/s por
cada haz, con lo que se consigue una
velocidad total de 10 Tb/s.
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2.2 Protocolos de red• Son las reglas y especificaciones técnicas que siguen
los dispositivos conectados. Si cada uno de ellos “hablase” de manera distinta, la comunicación se haría imposible.
• Símil con el lenguaje humano: si queremos comunicarnos con alguien que no habla nuestra lengua podemos buscar un traductor. En las redes, la función de traducción la realizan tanto las tarjetas de red como los enrutadores.
• El protocolo más utilizado actualmente, tanto en redes locales como en Internet, es el TCP/IP.
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El protocolo TCP/IP
• Formado por dos protocolos:
TCP (Transmisión control protocol)
IP (Internet protocol)• Se encargan de controlar la comunicación entre los diferentes
equipos conectados, independientemente del sistema operativo que utilicen y del equipo de que se trate.
• El IP es un protocolo de red que se encarga de la transmisión de paquetes de información. Cada paquete se comporta como un elemento independiente del resto y cada uno de ellos puede ir por caminos diferentes. Este protocolo no controla la recepción ni el orden correcto de los paquetes, pero debido a su sencillez y bajo coste es el que más se utiliza actualmente.
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Funciones del protocolo TCP
Funciones del protocolo TCP
En el emisor
•Divide la información en paquetes•Agrega un código detector de errores para comprobar si el paquete llega correctamente a su destino•Pasa el paquete al protocolo IP para que gestione su envío
En el receptor
•Recibir los paquetes que pasa el protocolo IP•Ordena los paquetes, y comprueba que están todos y que son correctos.•Extrae la información útil de los paquetes•Si detecta un paquete que no ha llegado o que es incorrecto, genera un paquete para ser enviado al emisor, indicándole que lo ha de enviar de nuevo.
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La dirección IPCada equipo que pertenece a la red dispone un identificador único para
poder saber a quién va dirigido cada paquete en las transmisiones y
quiénes son los remitentes. Como estos identificadores pertenecen al
protocolo IP, se denominan direcciones IP.
La dirección IP está formado por 4 bytes de la forma:
Dirección IP
192.168.0.1
1er byte 2º byte 3er byte 4º byte
192 168 0 1
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La dirección IPCon esta dirección IP debemos identificar tanto la red en la que se encuentra el equipo como el equipo concreto. Por este motivo, la organización InterNic (Internet Network Information Center) ha definido tres tipos de redes en función del número de redes y de equipos que sea necesario implementar.
En cada clase hay una serie de direcciones que no están asignadas para que puedan utilizarse en redes privadas, como la de nuestro instituto o la de casa. Dos o más redes privadas pueden utilizar las mismas direcciones, siempre que no estén conectadas directamente entre sí.
Clase Número de redes diferentes disponibles
Número de dispositivos para cada red
A 27(128) 224(16 777 216)
B 214(16384) 216(65 536)
C 221(2.097.152) 28(255)
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La dirección IPHay dos direcciones reservadas por el mismo protocolo IP:
•La dirección 127.0.0.1, que hace referencia al equipo local. Se
puede usar para probar el funcionamiento de TCP/IP haciendo ping
a 127.0.0.1, al recibir respuesta se puede asumir que los
componentes asociados al protocolo están bien.
•La dirección 255.255.255.255, que sirve para enviar un paquete a
todas las estaciones, como por ejemplo cuando nuestro ordenador
quiere saber qué equipos están conectados en red.
Clase Direcciones reservadas para redes privadas
A De 10.0.0.0 a 10.255.255.255
B De 172.16.0.0 a 172.31.255.255
C De 192.168.0.0 a 192.168.255.255
ping (Packet Internet Grouper) se trata de una utilidad que comprueba el estado de la conexión con uno o varios equipos remotos por medio de los paquetes de solicitud de eco y de respuesta de eco para determinar si un sistema IP específico es accesible en una red. Es útil para diagnosticar los errores en redes o enrutadores IP.
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Configuración del protocolo TCP/IP
Dirección IP. Para conectarse a una LAN y a Internet es necesario tener configurado el protocolo TCP/IP en las propiedades de conexión a la red.
La dirección IP debe ser única dentro de la red a la que pertenece. Las direcciones IP en dentro de una LAN son privadas, y las que comunican las LAN con Internet son públicas.
Máscara de subred . Indica el número de ordenadores máximo que pueden estar conectados en una red o subred. Normalmente viene asignada con el número 255.255.255.0. El nº 0 indica que existen 255 direcciones posibles a utilizar en la subred.
Puerta de enlace predeterminada. Será el número IP del router.
Direcciones de servidor DNS. Son nombres de proveedores de Internet traducidos a número IP.
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Análisis de una red existentePRÁCTICA 1
Abre la consola o línea de comandos (Inicio, ejecutar, cmd) y ejecuta la instrucción ipconfig.
Interpreta los resultados.
a) ¿Cuál es la dirección IP de tu equipo?
b) ¿Cuál es la dirección del router o switch?
c) ¿Cuántos equipos podemos conectar a esa red teóricamente? En el ejemplo:192.168.0.13: dirección IP de mi equipo.192.168.0.1: dirección de router o switchPodemos conectar hasta 254 equipos
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Análisis de una red existentePRÁCTICA 2Abre la consola o línea de comandos (Inicio, ejecutar, cmd) y ejecuta la instrucción ping 127.0.0.1
Explica para qué se usa esta IP e interpreta los resultados
Solución: se puede usar para probar el funcionamiento de TCP/IP. Haciendo
ping a 127.0.0.1 y recibir respuesta, se puede asumir que los componentes
asociados al protocolo están bien.
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Análisis de una red existentePRÁCTICA 3Abre la consola o línea de comandos (Inicio, ejecutar, cmd) y realiza un ping a la puerta de enlace.
En el ejemplo anterior sería:
Explica cuál es su utilidad e interpreta los resultados
Solución del ejemplo: se puede usar para probar el funcionamiento del router o switch y comprobar si está operativo, y el tiempo que transcurre desde el momento en que se hace la petición hasta que se recibe la respuesta.
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3. Relación entre los equipos de una redLa finalidad de una red informática es compartir recursos entre los diferentes equipos que están conectados a ella.•Hardware: impresoras, sistemas de almacenamiento, etc.•Software: aplicaciones, archivos, datos, etc.Hay dos modelos básicos para gestionar los recursos compartidos:
•Red igualitaria: permite que todos los equipos de la red puedan compartir recursos sin que ninguno de ellos tenga el control de la red ni de los recursos.
•Red cliente-servidor: un ordenador (o un grupo reducido de ordenadores) especializado, denominado servidor, se encarga del control de la red y de los recursos.
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Los grupos de trabajo
Normalmente, nunca trabajamos con todos los quipos que están
conectados, sino con un número reducido de ellos. Para facilitar su
localización, podemos definir grupos de trabajo, por ejemplo, Sala de
informática, casa…, de manera que sólo nosotros veamos los equipos
que forman parte de nuestro grupo de trabajo y los otros grupos que haya
en la red.
Cuando hay muchos equipos conectados, para poderlos identificar
fácilmente, en lugar de utilizar la dirección IP, utilizamos el nombre del
equipo.
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Los dominios
Como podemos tener más de un conjunto de equipos servidor-cliente en una red local, a cada uno de ellos lo llamaremos dominio. Un dominio es el conjunto de equipos que confían en un servidor determinado, denominado servidor de dominio. Éste servidor es el encargado de la administración de los usuarios, privilegios y recursos dentro de su dominio.
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Equipos sin Microsoft Windows
Los conceptos de grupo de trabajo y dominio son propios de los sistemas operativos Microsoft.Se ha desarrollado un software libre, Samba, para sistemas bajo sistemas operativos Linux, UNIX y Mac OS.
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CUESTIONES DE REDES
1. Qué es una red de ordenadores?2. ¿Qué tipos de redes existen?3. ¿Qué elementos necesitamos para formar una red?4. ¿Cómo se pueden conectar los dispositivos de una red
(medios de conexión)?5. Características de una red de área local. ¿Con qué otro
nombre se le conoce?6. Elementos de una LAN7. Diferencias entre un concentrador (hub), conmutador
(switch) y enrutador (router)8. Qué es el protocolo TCP/IP