INSTITUTO TECNOLOGICO DE CHILPANCINGO

MATERIA: REDES DE COMPUTADORAS

PROF: OSCAR GABRIEL FLORES LÓPEZ

ALUMNA: CINTHIA LÓPEZ FLORESN.C:09520439

INGENIERÍA EN SISTEMAS COMPUTACIONALES

TRABAJO: Diapositivas de la UNIDAD I

UNIDAD I. FUNDAMENTOS DE REDES

1.1 CONCEPTO DE RED Y SU ORIGEN Una red es un grupo de computadoras que son capaces de comunicarse unas con las otras y compartir datos, ficheros, programas y operaciones. Las computadoras en una red se

comunican vía hardware y software. Historia de las Redes* Comienzo de la década de los 40 (época de los computadores de

tarjetas perforadas) surge la idea de conectar dos máquinas para compartir funciones.

* Década de los 70. implementación de redes tipo x.25 (Intercambio de paquetes de datos entre nodos).

* Década de los 80. Empresas privadas empiezan a implementar redes privadas locales. Ethernet, creada por IBM en esta misma década, fue la primera red de uso comercial, pero se limitaba al uso militar.

* En la década de los 90 surge el boom de los computadores personales y por ende la necesidad de conectarse internamente entre ellos. Se crea Arpanet, red interna creada por la secretaria de defensa de Estados Unidos y que se convertiría en la Actual Internet.

1.2.1 REDES DE ACUERDO A SU TECNOLOGÍA DE INTERCONEXIÓN

 

LANVentajas: una LAN da la posibilidad de que los PC’s compartan entre ellos

programas, información, recursos entre otros. La máquina conectada (PC) cambia continuamente, así que permite que sea innovador este proceso y que se incremente sus recursos y capacidades.

Desventajas: para que ocurra el proceso de intercambiar la información los PC’s deben estar cerca geográficamente. Solo pueden conectar PC’s o microcomputadoras.

MANVentajas: Una vez comprada, los gastos de explotación de una red privada de área

metropolitana, así como el coste de una RAL, es inferior que el de una WAN, debido a la técnica soportada y la independencia con respecto al tráfico demandado. Una MAN privada es más segura que una WAN.

Desventajas: limitaciones legales y políticas podrían desestimar al comprador la instalación de una red privada de área metropolitana.La red de área metropolitana no puede cubrir grandes áreas superiores a los 50 Km de diámetro.

WANVentajas: las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y

macrocomputadoras como elementos de red. Desventajas: Los equipos deben poseer gran capacidad de memoria, si se quiere

que el acceso sea rápido.  

1.2 CLASIFICACIÓN DE REDESUna red puede recibir distintos calificativos de clasificación

en base a distintas taxonomías: alcance, tipo de conexión, tecnología, etc.

POR ALCANCE

Red de área personal, o PAN (Personal Area Network) en inglés, es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

Red inalámbrica de área personal, o WPAN (Wireless Personal Area Network), es una red de computadoras inalámbrica para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto computadoras, puntos de acceso a internet, teléfonos celulares, PDA, dispositivos de audio, impresoras) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal, así como fuera de ella.

Red de área local, o LAN (Local Area Network), es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión.

Red de área local inalámbrica, o WLAN (Wireless Local Area Network), es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como alternativa a las redes de área local cableadas o como extensión de estas.

Red de área de campus, o CAN (Campus Area Network), es una red de computadoras de alta velocidad que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, una base militar, hospital, etc. Tampoco utiliza medios públicos para la interconexión.

Red de área metropolitana o MAN, es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica más extensa que un campus, pero aún así limitado.

Redes de área amplia o WAN son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa utilizando medios como: satélites, cables interoceánicos, Internet, fibras ópticas públicas, etc.

Red de área de almacenamiento o SAN es una red concebida para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías de soporte, permitiendo el tránsito de datos sin afectar a las redes por las que acceden los usuarios.

Red de área local virtual o VLAN es un grupo de computadoras con un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras en la cuál todos los nodos pueden alcanzar a los otros por medio de broadcast (dominio de broadcast) en la capa de enlace de datos, a pesar de su diversa localización física.

POR TIPO DE CONEXIÓNMEDIOS GUIADOS El cable coaxial

El cable de par trenzado

La fibra óptica

MEDIOS NO GUIADOS Red por radio

Red por infrarrojos

Red por microondas

POR RELACIÓN FUNCIONAL Cliente-servidor

Peer-to-peerPOR TECNOLOGÍA Red Point-To-Point es aquella en la que existe

multitud de conexiones entre parejas individuales de máquinas. Este tipo de red requiere, en algunos casos, máquinas intermedias que establezcan rutas para que puedan transmitirse paquetes de datos. el conmutador, o switch.

Red broadcast se caracteriza por transmitir datos por un sólo canal de comunicación que comparten todas las máquinas de la red. Los equipos unidos por un concentrador, o hub, forman redes de este tipo.

POR TOPOLOGÍA FÍSICA

red en bus

red en anillo

 red en estrella

 red en malla

 red en árbol

 red mixta 

POR LA DIRECCIONALIDAD DE LOS DATOS Simplex o unidireccional: un equipo terminal de datos

transmite y otro recibe. Half-duplex en castellano semidúplex: el método o

protocolo de envío de información es bidireccional pero no simultáneobidireccional, sólo un equipo transmite a la vez.

Full-duplex o dúplex,: los dos equipos involucrados en la comunicación lo pueden hacer de forma simultánea, transmitir y recibir.

POR GRADO DE AUTENTIFICACIÓN Red privada: una red privada se definiría como una red

que puede usarla solo algunas personas y que están configuradas con clave de acceso personal.

Red de acceso público: una red pública se define como una red que puede usar cualquier persona y no como las redes que están configuradas con clave de acceso personal..

POR GRADO DE DIFUSIÓN Una intranet es una red de ordenadores privados que

utiliza tecnología Internet para compartir dentro de una organización parte de sus sistemas de información y sistemas operacionales.

Internet es un conjunto descentralizado de redes de comunicación interconectadas que utilizan la familia de protocolos TCP/IP, garantizando que las redes físicas heterogéneas que la componen funcionen como una red lógica única, de alcance mundial.

POR SERVICIO O FUNCIÓN Una red comercial proporciona soporte e información

para una empresa u organización con ánimo de lucro. Una red educativa proporciona soporte e información

para una organización educativa dentro del ámbito del aprendizaje.

Una red para el proceso de datos proporciona una interfaz para intercomunicar equipos que vayan a realizar una función de cómputo conjunta.[cita requerida]

1.2.1 REDES DE ACUERDO A SU TECNOLOGÍA DE INTERCONEXIÓN

 LAN Ventajas: una LAN da la posibilidad de que los PC’s compartan entre ellos programas,

información, recursos entre otros. La máquina conectada (PC) cambia continuamente, así que permite que sea innovador este proceso y que se incremente sus recursos y capacidades.

Desventajas: para que ocurra el proceso de intercambiar la información los PC’s deben estar cerca geográficamente. Solo pueden conectar PC’s o microcomputadoras.

 MAN Ventajas: Una vez comprada, los gastos de explotación de una red privada de área

metropolitana, así como el coste de una RAL, es inferior que el de una WAN, debido a la técnica soportada y la independencia con respecto al tráfico demandado. Una MAN privada es más segura que una WAN. Una MAN es más adecuada para la transmisión de tráfico que no requiere asignación de ancho de banda fijo. Una MAN ofrece un ancho de banda superior que redes WAN tales como X.25 o Red Digital de Servicios Integrados de Banda Estrecha (RDSI-BE).

Desventajas: limitaciones legales y políticas podrían desestimar al comprador la instalación de una red privada de área metropolitana. En esta situación, se podría usar una red pública de área metropolitana. La red de área metropolitana no puede cubrir grandes áreas superiores a los 50 Km de diámetro.

WAN Ventajas: las WAN pueden utilizar un software especializado para incluir mini y macro

computadoras como elementos de red. Las WAN no esta limitada a espacio geográfico para establecer comunicación entre PC’s o mini o macro computadoras. Puede llegar a utilizar enlaces de satélites, fibra óptica, aparatos de rayos infrarrojos y de enlaces

Desventajas: Los equipos deben poseer gran capacidad de memoria, si se quiere que el acceso sea rápido. Poca seguridad en las computadoras (infección de virus, eliminación de programas, entre otros).

1.2.2 REDES DE ACUERDO A SU TIPO DE CONEXIÓN

POR TIPO DE CONEXIÓNMedios guiados El cable coaxial se utiliza para transportar señales

electromagnéticas de alta frecuencia que posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo y uno exterior denominado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno de las corrientes.

El cable de par trenzado es una forma de conexión en la que dos conductores eléctricos aislados son entrelazados para tener menores interferencias y aumentar la potencia y disminuir la diafonía de los cables adyacentes.

La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir.

MEDIOS NO GUIADOS

Red por radio es aquella que emplea la radiofrecuencia como medio de unión de las diversas estaciones de la red.

Red por infrarrojos, permiten la comunicación entre dos nodos, usando una serie de leds infrarrojos para ello. Se trata de emisores/receptores de ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación por ello es escasa su utilización a gran escala. No disponen de gran alcacen y necesitan de visibilidad entre los dispositivos.

Red por microondas, es un tipo de red inalámbrica que utiliza microondas como medio de transmisión. Los protocolos más frecuentes son: el IEEE 802.11b y transmite a 2,4 GHz, alcanzando velocidades de 11 Mbps (Megabits por segundo); el rango de 5,4 a 5,7 GHz para el protocolo IEEE 802.11a; el IEEE 802.11nque permite velocidades de hasta 600 Mbps; etc.

1.2.2.1 REDES ORIENTADAS Los procesos de red orientados a conexión a menudo se

denominan conmutados por circuito. Estos procesos establecen en primer lugar una conexión con el receptor y luego comienza la transferencia de datos. Todos los paquetes se transportan de forma secuencial a través del mismo circuito físico, o más comúnmente, a través del mismo circuito virtual. 

 1.2.2.2 REDES NO ORIENTADAS  En este tipo de redes cada paquete es ruteado por separado

hacia la terminal destino, esto indica que pueden llegar en desorden y es tarea de la capa de transporte re ordenarlos para que formen el paquete original.

Este tipo de redes son llamadas Datagramas, pasan directamente del estado libre al modo de transferencia de datos.

1.2.3 REDES DE ACUERDO A SU RELACIÓNLas redes de computadoras pueden clasificarse de acuerdo a la

relación funcional que existe entre los elementos de una red, Por ejemplo: Redes activas, Cliente/Servidor y Peer to peer.

REDES ACTIVAS:Este tipo de redes incluyen la transmisión de datos, pero también de

programas que pueden ser ejecutados en los diferentes puntos de la red, su propósito es hacer que la red funcione mejor de acuerdo a los requerimientos de la aplicación que la esta utilizando.

CLIENTE/SERVIDOR:Este es un tipo de arquitectura donde pueden existir uno o mas

servidores con uno o mas clientes conectados a ellos, cada cliente y servidor se le llama nodo. Los nodos pueden enviar solicitudes de datos a uno o mas de los servidores.

REDES PEER TO PEER:Ese tipo de redes conecta una gran cantidad de nodos de forma “ad

hoc”, no hace distinción de nodos tipo servidor o cliente, cada nodo funciona como cliente servidor. Todos los participantes en la red se suman al ancho de banda acumulativo de la red, en lugar de mantener recursos centralizados.

1.2.3.1 REDES DE IGUAL A IGUAL La forma más sencilla de red son las redes de igual a igual

(peer to peer o P2P), todos los equipos pueden ser cliente y servidor al mismo tiempo. No existe un ordenador central.Red formada por 4 computadoras, cada una de estas puede ser cliente y/o servidor de las otras 3.

Ventajas:-Son fáciles de manejar.-No se necesita ningún equipo adicional entre el propio sistema

operativo instalado en la computadora. Costos reducidos. Desventajas:-Falta de seguridad.-El sistema no está centralizado y esto dificulta la

administración.-Los archivos compartidos pueden contener virus.-Las redes de igual a igual son relativamente fáciles de instalar,

de operar y son efectivas con menos de diez ordenadores.

1.2.3.2 CLIENTE SERVIDOREsta arquitectura consiste básicamente en que un programa -el cliente- que

realiza peticiones a otro programa -el servidor- que le da respuesta. Ventajas Centralización del control: los accesos, recursos y la integridad de los

datos son controlados por el servidor de forma que un programa cliente defectuoso o no autorizado no pueda dañar el sistema.

Escalabilidad: se puede aumentar la capacidad de clientes y servidores por separado.

Fácil mantenimiento: al estar distribuidas las funciones y responsabilidades entre varios ordenadores independientes, es posible reemplazar, reparar, actualizar, o incluso trasladar un servidor, mientras que sus clientes no se verán afectados por ese cambio (o se afectarán mínimamente).

Desventajas La congestión del tráfico ha sido siempre un problema en el paradigma

de C/S. El paradigma de C/S clásico no tiene la robustez de una red P2P. El software y el hardware de un servidor son generalmente muy

determinantes. Un hardware regular de un ordenador personal puede no poder servir a cierta cantidad de clientes.

El cliente no dispone de los recursos que puedan existir en el servidor.

1.3 DESCRIPCIÓN DEL MODELO OSI Objetivo Interconectar redes de diversa procedencia en los que cada

fabricante empleaba sus propios protocolos para el intercambio de datos (interoperabilidad).

Fue Creado en 1984 por la organización Internacional para la normalización (ISO)

Es un modelo de siete capas Cada capa realiza tareas específicas Las capas homónimas en computadoresseparados se comunican entre si

7. Procesos de red a aplicaciones

6. Interpretación de los datos

5. Diálogos de control

4. Integridad de los mensajes

3. Enrutamiento de los mensajes

2. Topología

1. Conexión de equipos

1.3.1 MODELO DE CAPAS CAPA 1. Capa FísicaEs donde se especifican los parámetros mecánicos (grosor de los cables,

tipo de conectores), eléctricos (temporizador de las señales, niveles de tensión) de las conexiones físicas.

CAPA 2. Capa de enlace de datosDescompone los mensajes que recibe del nivel superior en tramas o bloques

de información, en las que añade una cabecera (DH) e información redundante para control de errores. La cabecera suele contener información de direcciones de origen y destino, ruta que va a seguir la trama, etc …

 CAPA 3. Capa de la Red.Se encarga de Fragmentar los segmentos que se transmiten entre dos

equipos de datos en unidades denominadas paquetes. En el ordenador receptor se efectúa el proceso inverso: los paquetes se ensamblan en segmentos.

 CAPA 4. Capa de TransporteSe encarga del transporte de la información, desde la fuente al destino, a

través de la red.Los accesos a la capa de transporte se efectúan a través de puertos

(sockets).

CAPA 5. Capa de sesiónCuando se realiza una transferencia entre dos ordenadores se

establece una sesión de comunicaciones entre ambos.  CAPA 6. Capa de PresentaciónTrata de homogeneizar los formatos de representación de los

datos entre equipos de la red. CAPA 7. Capa de AplicaciónDos ordenadores se intercomunican a través de procesos,

correspondiente a unas determinadas aplicaciones. Algunos protocolos de la capa de aplicación son TELNET, FTP, SMTP, POP3, DNS, RTP,HTTP.

1.3.2 PROCESO DE ENCAPSULAMIENTO DE DATOS

La información que se envía a través de una red se denomina datos o paquetes de datos. Si un computador (host A) desea enviar datos a otro (host B), en primer término los datos deben empaquetarse a través de un proceso denominado encapsulamiento. 

1. Crear los datos. Cuando un usuario envía un mensaje de correo electrónico, sus caracteres alfanuméricos se convierten en datos que pueden recorrer la internetwork. 

2. Empaquetar los datos para ser transportados de extremo a extremo. Los datos se empaquetan para ser transportados por la internetwork.

3. Agregar la dirección de red IP al encabezado. Los datos se colocan en un paquete o datagrama que contiene un encabezado de paquete con las direcciones lógicas de origen y de destino.

4. Agregar el encabezado y la información final de la capa de enlace de datos. Cada dispositivo de la red debe poner el paquete dentro de una trama.

1.4 TOPOLOGÍA DE REDES La red en bus  se caracteriza por tener un único canal de

comunicaciones al cual se conectan los diferentes dispositivos. En una red en anillo cada estación está conectada a la

siguiente y la última está conectada a la primera. En una red en estrella las estaciones están conectadas

directamente a un punto central y todas las comunicaciones se han de hacer necesariamente a través de éste.

En una red en malla cada nodo está conectado a todos los otros.

En una red en árbol los nodos están colocados en forma de árbol. La conexión en árbol es parecida a una serie de redes en estrella interconectadas salvo en que no tiene un nodo central.

En una red mixta se da cualquier combinación de las anteriores.

BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_computadoras#Por_relaci.C3.B3n_funcional

http://www.sistemas.ith.mx/MATERIAS/Redes%20de%20computadoras_ISC.pdf

http://www.sistemas.ith.mx/MATERIAS/Redes%20de%20computadoras_ISC.pdf