Contruccion de una red local

Jose Luis Campos Hernandez

6 F

¿ QUÉ ES UNA RED ?

Una red de computadoras, también llamada red deordenadores, red de comunicaciones de datos o redinformática, es un conjunto de equipos informáticos ysoftware conectados entre sí por mediode dispositivos físicos que envían y reciben impulsoseléctricos, ondas electromagnéticas o cualquier otromedio para el transporte de datos, con la finalidad decompartir información, recursos y ofrecer servicios.Como en todo proceso de comunicación se requiere

de un emisor, un mensaje, un medio y un receptor. Lafinalidad principal para la creación de una red decomputadoras es compartir los recursos y lainformación en la distancia, asegurarla confiabilidad y la disponibilidad de la información,aumentar la velocidad de transmisión de los datos yreducir el costo general de estas acciones.

OBJETIVOS DE UNA RED:

Una red informática puede tener diversos objetivos:

Intercambio de recursos (archivos, aplicaciones o hardware, unaconexión a Internet, etc.)

Comunicación entre personas (correo electrónico, debates en vivo,etc.)

Comunicación entre procesos (por ejemplo, entre equipos industriales)

Garantía de acceso único y universal a la información (bases de datosen red)

Videojuegos de varios jugadores.

TIPOS DE REDES POR SU COBERTURA GEOGRAFICA: LAN, MAN, WAN

Tipos de Redes

• LAN

• MAN

• WAN

RED LAN

RED DE ÁREA LOCAL:

Son redes de propiedad privada, de hasta unos cuantoskilómetros de extensión. Por ejemplo una oficina o uncentro educativo.

Se usan para conectar computadoras personales oestaciones de trabajo, con objeto de compartir recursose intercambiar información.

Están restringidas en tamaño, lo cual significa que eltiempo de transmisión, en el peor de los casos, se conoce,lo que permite cierto tipo de diseños (deterministas) quede otro modo podrían resultar ineficientes. Además,simplifica la administración de la red.

Suelen emplear tecnología de difusión mediante un cablesencillo al que están conectadas todas las máquinas.

Operan a velocidades entre 10 y 100 Mbps. Tienen bajo retardo y experimentan pocos errores.

RED LAN

RED DE ÁREA LOCAL

RED MAN

REDES DE ÁREA METROPOLITANA:

Una red de área metropolitana (Metropolitan ÁreaNetwork o MAN, en inglés) es una red de alta velocidad (bandaancha) que da cobertura en un área geográfica extensa,proporciona capacidad de integración de múltiples serviciosmediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios detransmisión tales como fibra óptica y par trenzado (MANBUCLE), la tecnología de pares de cobre se posiciona como la redmás grande del mundo una excelente alternativa para la creaciónde redes metropolitanas, por su baja latencia (entre 1 y 50 ms),gran estabilidad y la carencia de interferencias radioeléctricas,las redes MAN BUCLE, ofrecen velocidades de 10Mbit/s ó 20Mbit/s, sobre pares de cobre y 100 Mbit/s, 1 Gbit/s y 10 Gbit/smediante fibra óptica.

RED MAN

APLICACIONES:

Una red de área metropolitana puede ser pública o privada.

Un ejemplo de MAN privada sería un gran departamento oadministración con edificios distribuidos por la ciudad,transportando todo el tráfico de voz y datos entreedificios por medio de su propia MAN y encaminando lainformación externa por medio de los operadores públicos.

Los datos podrían ser transportados entre los diferentesedificios, bien en forma de paquetes o sobre canales deancho de banda fijos.

Aplicaciones de vídeo pueden enlazar los edificios parareuniones, simulaciones o colaboración de proyectos.

Un ejemplo de MAN pública es la infraestructura que unoperador de telecomunicaciones instala en una ciudad conel fin de ofrecer servicios de banda ancha a sus clienteslocalizados en esta área geográfica.

RED MAN

REDES DE ÁREA METROPOLITANA

RED WAN

REDES DE ÁREA AMPLIA:

Son redes que se extienden sobre un área geográfica extensa.Contiene una colección de máquinas dedicadas a ejecutar losprogramas de usuarios (hosts). Estos están conectados por la redque lleva los mensajes de un host a otro. Estas LAN de hostacceden a la subred de la WAN por un router. Suelen ser portanto redes punto a punto.

Una WAN contiene numerosos cables conectados a un par deencaminadores. Si dos encaminadores que no comparten cabledesean comunicarse, han de hacerlo a través de encaminadoresintermedios. El paquete se recibe completo en cada uno de losintermedios y se almacena allí hasta que la línea de salidarequerida esté libre.

Se pueden establecer WAN en sistemas de satélite o de radio entierra en los que cada encaminador tiene una antena con la cualpoder enviar y recibir la información. Por su naturaleza, las redesde satélite serán de difusión.

RED WAN

APLICACIONES:

Muchas WAN son construidas por organizacioneso empresas para su uso privado, otras soninstaladas por los proveedores de internet (ISP)para proveer conexión a sus clientes.

Hoy en día, internet brinda conexiones de altavelocidad, de manera que un alto porcentaje delas redes WAN se basan en ese medio,reduciendo la necesidad de redes privadas WAN,mientras que las redes privadas virtuales queutilizan cifrado y otras técnicas para generar unared dedicada sobre comunicaciones en internet,aumentan continuamente.

Las redes WAN pueden usar sistemas decomunicación vía radioenlaces o satélite.

RED WAN

REDES DE ÁREA AMPLIA:

ARQUITECTURAS DE RED: ETHERNET, TOKEN RING, ARCNET.

ETHERNET

Ethernet es un estándar de redes de área local paracomputadores con acceso al medio por detección de laportadora con detección de colisiones (CSMA/CD). Sunombre viene del concepto físico de ether. Ethernetdefine las características de cableado y señalizaciónde nivel físico y los formatos de tramas dedatos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.

Ethernet se tomó como base para la redacción delestándar internacional IEEE 802.3, siendo usualmentetomados como sinónimos. Se diferencian en uno de loscampos de la trama de datos. Sin embargo, las tramasEthernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

TOKEN RING

Token Ring es una arquitectura de red desarrollada por IBMen los años 1970 con topología física en anillo y técnica deacceso de paso de testigo, usando un frame de 3 bytes llamadotoken que viaja alrededor del anillo. Token Ring se recoge en elestándar IEEE 802.5. En desuso por la popularizaciónde Ethernet; actualmente no es empleada en diseños de redes.

El proceso de transmisión de datos es como sigue:

Marcos vacíos de información se distribuyen de forma continuaen el anillo.

Cuando un equipo tiene un mensaje para enviar, se apodera deltoken. La computadora entonces ser capaz de enviar la trama.

El marco es entonces examinado por cada estación de trabajosucesiva. La estación de trabajo que identifica a sí misma comoel destino para los mensajes lo copia de la trama y cambia eltoken de nuevo a 0.

Cuando la trama llega de nuevo al autor, se ve que el token seha cambiado a 0 y que el mensaje ha sido copiado y recibidos.Se elimina el mensaje de la trama.

ARQUITECTURAS DE RED: ETHERNET, TOKEN RING, ARCNET.

CABLEADO (TIPOS DE CABLES): Los cables de red son aquellos alambres que permiten conectar a las

computadoras entre sí o a terminales de redes y es por medio de estos que losbits se trasladan. Existen numerosos tipos de cables de red, que se puedenagrupar en las siguientes categorías:

Cable coaxial: estos cables se caracterizan por ser fáciles de manejar, flexibles, ligeros y

económicos. Están compuestos por hilos de cobre, que constituyen en núcleo yestán cubiertos por un aislante, un trenzado de cobre o metal y una cubiertaexterna, hecha de plástico, teflón o goma.

Cables de par trenzado: estos cables están compuestos por dos hilos de cobre entrelazados y aislados y

se los puede dividir en dos grupos: apantallados (STP) y sin apantallar(UTP). Estas últimas son las más utilizadas en para el cableado LAN y tambiénse usan para sistemas telefónicos. Los segmentos de los UTP tienen unalongitud que no supera los 100 metros y está compuesto por dos hilos de cobreque permanecen aislados. Los cables STP cuentan con una cobertura de cobretrenzado de mayor calidad y protección que la de los UTP. Además, cada par dehilos es protegido con láminas, lo que permite transmitir un mayor número dedatos y de forma más protegida. Se utilizan los cables de par trenzado paraLAN que cuente con presupuestos limitados y también para conexiones simples.

Cables de fibra óptica: estos transportan, por medio de pulsos modulados de luz,

señales digitales. Al transportar impulsos no eléctricos, envíandatos de forma segura ya que, como no pueden ser pinchados,los datos no pueden ser robados. Gracias a su pureza y la noatenuación de los datos, estos cables transmiten datos congran capacidad y en poco tiempo.

La fibra óptica cuenta con un delgado cilindro de vidrio,llamado núcleo, cubierto por un revestimiento de vidrio y sobreeste se encuentra un forro de goma o plástico. Como los hilosde vidrio sólo pueden transmitir señales en una dirección, cadauno de los cables tiene dos de ellos con diferente envoltura.Mientras que uno de los hilos recibe las señales, el otro lastransmite. La fibra óptica resulta ideal para la transmisión dedatos a distancias importantes y lo hace en poco tiempo.

CABLEADO (TIPOS DE CABLES):

DISPOSITIVOS PARA CONEXION DE REDES:

Entre los dispositivos denominados básicos que son utilizados para el diseño de redes, tenemos los siguientes:

Modems. Hubs.

Repetidores. Bridges. Routers. Gateways. Brouters.

Más adelante, vamos a describir cada uno de estoscomponentes para que el lector tenga una idea de para quese usa cada uno.

Módems

Los populares modems, son dispositivos que tienen la importante función decomunicar los equipos informáticos que forman parte de una red con el mundoexterior, es decir, es el aparato en donde se conecta el cable principal de red yque recibe la información de la línea telefónica. Estos dispositivos puedenconectar varias redes entre sí.

El funcionamiento de los modem es simple. El ordenador o red emisora envíaseñales digitales que son convertidas a señales analógicas en el modem emisor yviajan a través de líneas telefónicas hasta su destino, donde el modem receptorconvierte la señal analógica nuevamente en una señal digital que podrá serinterpretada por un ordenador.

Hubs Los Hub reciben los datos a través de la conexión de

entrada y ofrecen varias salidas para conectar a variosordenadores. En la mayoría de las redes, podemosconectar Hubs en serie para aumentar la cantidad dequipos que pueden estar conectados en una red.

Repetidores

Cuando se transmiten señales a través de cables, estas tienden a degradarse a medida que llegan máslejos. Este fenómeno, también puede verse en redes inalámbricas. Afortunadamente, existe unarespuesta para esta situación, que consiste en utilizar los famosos repetidores.

Estos dispositivos toman la señal distorsionada de un cable o de una señal y la regeneran para transmitirla señal de la red o los datos a lugares mucho más remotos, utilizando el modelo de referencia OSI.

Los repetidores sólo pueden trabajar en señales o paquetes de datos que trabajen con los mismosprotocolos de comunicación, es decir, será imposible que un repetidor mejore la señal de una redEthernet y lo envíe a una red Token Ring.

Los repetidores son dispositivos que deben ser utilizados para unir segmentos alejados de una red LAN.Estos no realizan ningún tipo de filtrado o re-direccionamiento, sólo conectan segmentos de red yrestauran señales degradadas.

Bridges

Los Bridges son dispositivos que tiene una finalidad muy parecida a la de los repetidores, pero adiferencia de estos, pueden dividir una red para aislar un ala de esta y poder realizar las reparacionesque se requieran.

Los Bridges son utilizados, por lo general, para:

Extender la longitud de un segmento de red.

Incrementar el número de ordenadores de una red.

Reducir el efecto de cuello de botella de una red.

Dividir redes sobrecargadas.

Enlazar medios físicos

DISPOSITIVOS PARA CONEXION DE REDES

TOPOLOGIAS DE RED:

La topología de red: se define como una familia de comunicación usada por los

computadores que conforman una red para intercambiar datos.En otras palabras, la forma en que está diseñada la red, sea enel plano físico o lógico. El concepto de red puede definirsecomo "conjunto de nodos interconectados". Un nodo es el puntoen el que una curva se intercepta a sí misma. Lo que un nodo esconcretamente, depende del tipo de redes a que nos refiramos.

Punto a punto La topología más simple es un enlace permanente entre dos

puntos finales (también conocida como point-to-point, oabreviadamente, PtP). La topología punto a punto conmutada esel modelo básico de la telefonía convencional. El valor de unared permanente de punto a punto la comunicación sinobstáculos entre los dos puntos finales. El valor de unaconexión punto-a-punto a demanda es proporcional al númerode pares posibles de abonados y se ha expresado como la leyde Metcalfe.

Topología de Bus: Una red en bus es aquella topología que se caracteriza por

tener un único canal de comunicaciones (denominado bus,troncal o backbone) al cual se conectan los diferentesdispositivos. De esta forma todos los dispositivos comparten elmismo canal para comunicarse entre sí.

Topología de Estrella: Una red en estrella es una red en la cual las estaciones están

conectadas directamente a un punto central y todas lascomunicaciones se han de hacer necesariamente a través deéste. Los dispositivos no están directamente conectados entresí, además de que no se permite tanto tráfico de información.Dada su transmisión, una red en estrella activa tiene un nodocentral activo que normalmente tiene los medios para prevenirproblemas relacionados con el eco.

Se utiliza sobre todo para redes locales. La mayoría de lasredes de área local que tienen un enrutador (router),un conmutador (switch) o un concentrador (hub) siguen estatopología. El nodo central en éstas sería el enrutador, elconmutador o el concentrador, por el que pasan todos lospaquetes de usuarios.

Topología de Anillo: Una red en anillo es una topología de red en la que cada

estación tiene una única conexión de entrada y otra de salida.Cada estación tiene un receptor y un transmisor que hace lafunción de traductor, pasando la señal a la siguiente estación.

En este tipo de red la comunicación se da por el paso de untoken o testigo, que se puede conceptualizar como un carteroque pasa recogiendo y entregando paquetes de información, deesta manera se evitan eventuales pérdidas de informacióndebidas a colisiones.

En un anillo doble (Token Ring), dos anillos permiten que losdatos se envíen en ambas direcciones (Token passing). Estaconfiguración crea redundancia (tolerancia a fallos). Evita lascolisiones.

Topología de Malla: La topología de red mallada es una topología de red en la que

cada nodo está conectado a todos los nodos. De esta manera esposible llevar los mensajes de un nodo a otro por distintoscaminos. Si la red de malla está completamente conectada, nopuede existir absolutamente ninguna interrupción en lascomunicaciones. Cada servidor tiene sus propias conexiones contodos los demás servidores.

Topología de Árbol: La red en árbol es una topología de red en la que los nodos

están colocados en forma de árbol. Desde una visión topológica,es parecida a una serie de redes en estrella interconectadassalvo en que no tiene un nodo central. En cambio, tiene un nodode enlace troncal, generalmente ocupado por un hub o switch,desde el que se ramifican los demás nodos. Es una variación dela red en bus, la falla de un nodo no implica interrupción en lascomunicaciones. Se comparte el mismo canal decomunicaciones.

La topología en árbol puede verse como una combinación devarias topologías en estrella. Tanto la de árbol como la deestrella son similares a la de bus cuando el nodo deinterconexión trabaja en modo difusión, pues la información sepropaga hacia todas las estaciones, solo que en esta topologíalas ramificaciones se extienden a partir de un punto raíz(estrella), a tantas ramificaciones como sean posibles, segúnlas características del árbol.

TOPOLOGIAS DE RED: