REDES DE COMPUTADORAS - electronicahz.webcindario.com · REDES DE COMPUTADORAS _____ Pág. 4 Ing° Luis Alvarado Cáceres INDICE DE CONTENIDO

Página 1 de 219

REDES DE

COMPUTADORAS

Manual

Ingº Luis Alvarado Cáceres

REDES DE COMPUTADORAS _______________________________________________________________________

Pág. 2 Ing° Luis Alvarado Cáceres

Primera Edición

Se terminó de imprimir en Mayo del 2011

Publicado por:

Ing° Ma. Luis Alvarado Cáceres

Departamento Académico de Estadística y Sistemas

Escuela Profesional de Ingeniería de Sistemas e Informática

UNASAM - 2011

______________________________________________________________________ REDES DE COMPUTADORAS

Pág. 3

REDES DE COMPUTADORAS

Primera Edición

Aprobado con Resolución de Consejo de Facultad Nº 069-2011-UNASAM-FC, del 01 Junio 2011

Ingº Luis Alvarado Cáceres

Departamento Académico de Estadística y Sistemas

Escuela Académico Profesional de Ingeniería de Sistemas e Informática

UNASAM 2011



INDICE DE CONTENIDO

Capítulo 1

INTRODUCCION A LA REDES 1

Capítulo 2

SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE DATOS 13

Capítulo 3

MODELOS DE RED 27

Capítulo 4

CAPA FISICA 45

Capítulo 5

CAPA ENLACE DE DATOS 93

Capítulo 6

CAPA RED 103

Capítulo 7

CAPA TRANSPORTE 123

Capítulo 8

CAPAS SESION, PRESENTACION, APLICACION 131

Capítulo 9

REDES INALAMBRICAS 141

BIBLIOGRAFIA 153

APENDICE 155


Pág. 5

RESUMEN

El manual permitirá al estudiante universitario conocer, identificar,

analizar y reforzar sus conocimientos, que se desarrolla en la asignatura de

Redes de Computadoras de la E.A.P. de Ingeniería de Sistemas e

Informática de la UNASAM.

Capítulo 1 “INTRODUCCION A LAS REDES”, introduce al

estudiante a conocer los conceptos básicos de redes.

Capítulo 2 “SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE DATOS”,

introduce al estudiante al conocimiento de la comunicación de datos entre

dispositivos electrónicos.

Capítulo 3 “MODELOS DE RED”, se describe el modelo de red que

debería utilizarse en los proyectos de redes de computadoras.

Capítulo 4 “CAPA FISICA”, describe los dispositivos y componentes

que se utilizan en ésta capa.

En el Capítulo 5 “CAPA ENLACE DE DATOS”, da a conocer sobre

los protocolos utilizados en ésta capa.

Capítulo 6 “CAPA RED”, se indica los protocolos en esta capa, así

como la descripción de cómo se realiza el enrutamiento de datos.

Capítulo 7 “CAPA TRANSPORTE”, se indica los protocolos en esta

capa, así como la descripción de cómo se realiza el transporte de datos.

Capítulo 8 “CAPAS SESION, PRESENTACION Y

APLICACION”, se indica los protocolos en esta capa, así como la

descripción de cómo se realiza la sesión, presentación y aplicación de datos.

Capítulo 9 “REDES INALAMBRICAS”, se describe los fundamentos

para la instalación de redes inalámbricas de computadoras.

El Autor



ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL

INGENIERIA DE SISTEMAS E INFORMATICA

REDES DE COMPUTADORAS

Código 250281

Currículo: 2

Ciclo: VIII

Créditos: 4

Horas Teoría: 3

Horas de Práctica: 2

Escuela A.P. Ingeniería de Sistemas e Informática


Pág. 7

Capítulo 1

INTRODUCCION A LAS REDES

1.1. Concepto de red

La importancia que hoy en día tiene la información es indiscutible,

ésta información es manipulada, tratada y formateada, utilizando

computadoras interconectadas entre sí formando una red.

Red de computadoras, es una colección interconectada de

computadoras autónomas. Dos computadoras se consideran

interconectadas cuando son capaces de intercambiar información

Una red en general es un sistema de transmisión de datos que permite

el intercambio de información entre dispositivos electrónicos

(computadoras) que toman el nombre de HOST. El HOST es todo

dispositivo electrónico (ejemplo el computador) conectado a una red.

En definición más específica, una red es un conjunto de computadoras

que van a compartir archivos (carpetas, datos, imágenes, audio, video,

etc.) o recursos (disco duro, lectora, disketera, monitor, impresora,

fotocopiadora, web cam, etc.), éstas computadoras pueden estar

interconectadas por un medio físico o inalámbrico.

La transmisión de datos se produce a través de un medio de

transmisión o combinación de distintos medios: cables de par

trenzado, cables coaxiales, cables de fibra óptica, tecnología

inalámbrica, enlace bluetooth, enlace infrarrojo, enlace vía satélite.

Los dispositivos electrónicos de acceso a redes son por ejemplo:

computador, impresor, fotocopiador, escáner, cámara de video,

asistente personal (PDA), celular, semáforo inteligente centralizado,

televisión (Web TV), video vigilancia, refrigerador capaz de

intercambiar información (lista de compra) con un supermercado

virtual, etc.

Los componentes principales de una red son:

a. Los nodos de red (computador, servidor, dispositivo de

comunicación).

b. Los medios de comunicación (físico, inalámbrico).

c. Los protocolos (TCP, IP, UDP, etc.).



1.2. El antes y después de las redes

Antes

Redes especializadas por servicio.

Velocidades limitadas.

Conexiones por tiempo limitado.

Cero movilidades.

Hoy

Tráfico de datos superando la voz.

Variedad de aplicaciones y servicios separados:

internet, video, Datos, etc.

Aumento de necesidades por parte del cliente.

Limitada movilidad.

Después

Convergencia al lado del cliente: voz, video y datos

(triple play).

Gran ancho de banda.

Servicios en tiempo real.

Mi propio internet.

Movilidad. Tabla 1

Antes Después

Conectividad SVA

Narrowband Broadband

Conexiones Estáticas Conexiones Dinámicas

Narrowband: banda estrecha

Broadband: banda ancha

1.3. Banda ancha

Banda Ancha, es un conjunto de tecnologías que permiten ofrecer a

los usuarios altas velocidades de comunicación y conexiones

permanentes.

Permite que los proveedores de servicio ofrezcan una variedad

servicios de valor agregado.

Se ofrece a través de una serie de tecnologías y el equipamiento

adecuado para llegar al usuario final con servicios de voz, video y

datos.


Pág. 9

Como ejemplo se tiene:

a. Fibra óptica, para cableado estructurado.

b. Wimax, para redes inalámbricas.

1.4. La última milla

¿Qué es la última milla? la última milla es la conexión entre el usuario

final y la estación local/central/hub.

Puede ser alámbrica o inalámbrica.

Hay tres problemas con la última milla:

La infraestructura de última milla tiene el costo más alto de

todos los elementos de una red. Los costos iniciales son altos,

especialmente si es necesario utilizar canaleta.

Hay pocos usuarios en áreas rurales, y eso significa que la “milla

intermedia” (desde el punto de acceso a la red de core) no se

comparte eficientemente.

Por lo tanto se ofrecen altos precios a los clientes.

1.5. Selección de tecnologías

La selección de la tecnología condiciona los servicios que se pueden

ofrecer:

Condiciona el ancho de banda.

Condiciona el monto de inversión.

Condiciona los costos de operación y venta.

La selección de la tecnología debe estar sólidamente basada en el

modelo del negocio:

La tecnología seleccionada debe ser actual y estar disponible.

Siempre se deben estudiar los modelos de negocio exitosos en

otros países y juzgar hasta qué punto el negocio es viable.

1.6. Tecnologías de acceso

Tecnologías alámbricas:

Redes de acceso por par de cobre (xDSL, Modems)

Redes de acceso por cable.

Redes híbridas de fibra y cable (HFC).



Acceso fijo por red eléctrica (PLC).

Redes de acceso por fibra óptica (FTTx, PON, EFM, otros).

Tecnologías inalámbricas:

Bucle inalámbrico (WiLL o Wireless Local Loop, LMDS,

MMDS).

Redes MAN/LAN inalámbricas (WLAN, WiFi, WiMAX, Hiper

LAN2).

Comunicaciones móviles de segunda, tercera y cuarta generación

(CDMA, GSM, UMTS, 3G).

Óptica por aire (HAPs, FSO).

Redes de acceso por satélite.

Televisión digital terrestre (TDT).

1.7. Tecnologías de transporte

¿Qué pasa por detrás de la última milla? Las señales viajan por redes

de transporte, a través de diferentes tecnologías:

CAPA 1

Redes SDH.

Redes ópticas transparentes (OTH).

Cobre, microondas y otros medios.

CAPA 2

Redes ATM.

Redes Frame Relay.

Redes basadas en Ethernet.

CAPA 3

Redes basadas en IP, IP/MPLS.

1.8. Clasificación de red

Existen diversos tipos de redes para ser utilizados, que se clasifican

por las siguientes características:

a. Por alcance, tamaño o escala (PAN, LAN, MAN, WAN …).

b. Por procesamiento (centralizada, distribuida).

c. Por dependencia del servidor (autónomo, cliente-servidor).

d. Según la tecnología de transmisión usada.


Pág. 11

Dado la revolución de las comunicaciones entre computadoras a partir

de los años 70, se han producido varios hechos trascendentales, siendo

el más importante la conclusión que no existe diferencia fundamental

entre procesamiento de datos (computadoras) y comunicación de datos

(equipos de conmutación y transmisión). Consecuentemente se

desarrollan sistemas integrados que transmiten y procesan todo tipo de

datos e información, donde la tecnología y las organizaciones de

normatividad técnica (ISO/OSI, EIA/TIA, IEEE) están dirigiéndose

hacia un único sistema público que integre todas las comunicaciones y

de uniforme acceso mundial.

a. Clasificación según su alcance, tamaño o escala:

Red WPAN (Wireless Personal Area Networks, red inalámbrica

de área personal) es una red de computadoras 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.

Ilustración 1, Red PAN Inalámbrica Bluetooth

Red SAN (Storage Area Network, red de área de

almacenamiento) Una red de área de almacenamiento es una red

especializada que habilita, el acceso rápido y confiable a los



servidores, a recursos de almacenamiento externos o

independientes, sin importar su ubicación física.

Una red de área de almacenamiento SAN, es una red concebida

para conectar servidores, matrices (arrays) de discos y librerías

de soporte. Principalmente, está basada en tecnología fibre

channel y más recientemente en iSCSI. Su función es la de

conectar de manera rápida, segura y fiable los distintos

elementos que la conforman.

Una red SAN es utilizada para transportar datos entre servidores

y recursos de almacenamiento. La tecnología SAN permite

conectividad de alta velocidad, de servidor a almacenamiento,

almacenamiento a almacenamiento, o servidor a servidor.

Las SAN poseen las siguientes características:

Rendimiento: Permiten acceso concurrente por dos o más

servidores lo que proporciona un mejor rendimiento.

Disponibilidad: Se puede hacer una copia exacta de los datos a

una distancia de 10Km lo que las hace más seguras.

Escalabilidad: Como las LAN/WAN puede usar muchas

tecnologías. Lo que permite fácil reubicación, seguridad

migración y duplicación de datos.

Seguridad: La seguridad en las SAN ha sido desde el principio

un factor fundamental, desde su creación se notó la posibilidad

de que un sistema accediera a un dispositivo que no le

correspondiera o interfiriera con el flujo de información, es por

ello que se ha implementado la tecnología de zonificación, la

cual consiste en que un grupo de elementos se aíslen del resto

para evitar estos problemas, la zonificación puede llevarse a

cabo por hardware, software o ambas, siendo capaz de agrupar

por puerto o por WWN (World Wide Name), una técnica

adicional se implementa a nivel del dispositivo de

almacenamiento que es la Presentación, consiste en hacer que

una LUN (Logical Unit Number) sea accesible sólo por una lista

predefinida de servidores o nodos.

Compartir el almacenamiento simplifica la administración y

añade flexibilidad, puesto que los cables y dispositivos de

almacenamiento no necesitan moverse de un servidor a otro.

Cada dispositivo de la SAN es "propiedad" de un solo


Pág. 13

computador o servidor. Como ejemplo contrario, NAS permite a

varios servidores compartir el mismo conjunto de ficheros en la

red. Una SAN tiende a maximizar el aprovechamiento del

almacenamiento, puesto que varios servidores pueden utilizar el

mismo espacio reservado para crecimiento.

Conexiones a través de fibra y Ethernet Gigabit pueden proveer

transferencias de datos de alta velocidad entre sistemas

distribuidos dentro de un edificio, campus o área metropolitana.

Para largas distancias pueden ser usadas tecnologías ATM o IP.

En una SAN, un dispositivo de almacenamiento no es propiedad

exclusiva de algún servidor. Muchas veces, los dispositivos son

compartidos por muchos servidores en red como recursos peer.

Así como una LAN es utilizada para conectar una red de clientes

a servidores, una SAN puede ser utilizada para conectar

servidores al almacenamiento, servidores a otros servidores, y

almacenamiento a almacenamiento para balanceo de cargas y

protección.

Ilustración 2, red SAN

Red NAS (Network Attached Storage, red adjunto (ligado,

unido) de almacenamiento) es el nombre dado a una tecnología

de almacenamiento dedicada a compartir la capacidad de

almacenamiento de un computador (Servidor) con computadores



personales o servidores clientes a través de una red

(normalmente TCP/IP), haciendo uso de un Sistema Operativo

optimizado para dar acceso con los protocolos CIFS, NFS, FTP

o TFTP.

Generalmente, los sistemas NAS son dispositivos de

almacenamiento específicos a los que se accede desde los

equipos a través de protocolos de red (normalmente TCP/IP).

También se podría considerar un sistema NAS a un servidor

(Linux, Windows) que comparte sus unidades por red, pero la

definición suele aplicarse a sistemas específicos.

Los protocolos de comunicaciones NAS están basados en

ficheros por lo que el cliente solicita el fichero completo al

servidor y lo maneja localmente, están por ello orientados a

información almacenada en ficheros de pequeño tamaño y gran

cantidad. Los protocolos usados son protocolos de compartición

de ficheros como NFS, Microsoft Common Internet File System

(CIFS).

Muchos sistemas NAS cuentan con uno o más dispositivos de

almacenamiento para incrementar su capacidad total.

Normalmente, estos dispositivos están dispuestos en RAID

(Redundant Arrays of Independent Disks) o contenedores de

almacenamiento redundante.

NAS head

Un dispositivo hardware simple, llamado NAS box o NAS head,

actúa como interfaz entre el NAS y los clientes. Los clientes

siempre se conectan al NAS head (más que a los dispositivos

individuales de almacenamiento) a través de una conexión

Ethernet. NAS aparece en la LAN como un simple nodo que es

la Dirección IP del dispositivo NAS head.

Estos dispositivos NAS no requieren pantalla, ratón o teclado,

sino que poseen interfaz Web.

Comparaciones

El opuesto a NAS es la conexión DAS (Direct Attached Storage)

mediante conexiones SCSI o la conexión SAN (Storage Área

Network) por fibra óptica, en ambos casos con tarjetas de

conexión específicas de conexión al almacenamiento. Estas

conexiones directas (DAS) son por lo habitual dedicadas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Linux

http://es.wikipedia.org/wiki/Microsoft_Windows


Pág. 15

En la tecnología NAS, las aplicaciones y programas de usuario

hacen las peticiones de datos a los sistemas de ficheros de

manera remota mediante protocolos CIFS y NFS, y el

almacenamiento es local al sistema de ficheros. Sin embargo,

DAS y SAN realizan las peticiones de datos directamente al

sistema de ficheros.

Las ventajas del NAS sobre la conexión directa (DAS) son la

capacidad de compartir las unidades, un menor costo, la

utilización de la misma infraestructura de red y una gestión más

sencilla. Por el contrario, NAS tiene un menor rendimiento y

fiabilidad por el uso compartido de las comunicaciones.

A pesar de las diferencias, NAS y SAN no son excluyentes y

pueden combinarse en una misma solución: Híbrido SAN-NAS

Usos de NAS

NAS es muy útil para proporcionar el almacenamiento

centralizado a ordenadores clientes en entornos con grandes

cantidades de datos. NAS puede habilitar sistemas fácilmente y

con bajo costo con balance de carga, tolerancia a fallos y

servidor web para proveer servicios de almacenamiento. El

crecimiento del mercado potencial para NAS es el mercado de

consumo donde existen grandes cantidades de datos multimedia.

El precio de las aplicaciones NAS ha bajado en los últimos años,

ofreciendo redes de almacenamiento flexibles para el

consumidor doméstico con costos menores de lo normal, con

discos externos USB o FireWire Algunas de estas soluciones

para el mercado doméstico son desarrolladas para procesadores

ARM, PowerPC o MIPS corriendo sistemas operativos Linux

embebido. Ejemplos de estos son Buffalo's TeraStation y

Linksys NSLU2.

Sistemas Operativos NAS para usuarios de PC

Están disponibles distribuciones software libre orientadas a

servicios NAS, Linux y FreeBSD, incluyendo FreeNAS,

NASLite y Openfiler. Son configurables mediante interfaz web y

pueden ejecutarse en computadores con recursos limitados.

Existen distribuciones en LiveCD, en memorias USB o desde

uno de los discos duros montados en el sistema. Ejecutan Samba

http://es.wikipedia.org/wiki/Linksys

http://es.wikipedia.org/wiki/NSLU2



(programa), el demonio Network File System y demonios de

FTP que están disponibles para dichos sistemas operativos.

Fabricantes de dispositivos NAS

Buffalo network-attached storage series

EMC

Network Appliance

NSLU2

Snap Server

Store Vault

Freenas

Ilustración 3, red NAS

Red LAN (Local Area Network, red de área local) son las redes

de un centro de cómputo, oficina, edificio. Debido a sus

limitadas dimensiones, son redes muy rápidas en las cuales cada

dispositivo electrónico (computador) se puede comunicar con el

resto.


Pág. 17

Ilustración 4, Red LAN y dispositos electrónicos

Una variante de red LAN, es conocida como Red LAN Múltiple,

que permite interconectar redes LAN vía inalámbrica o

alámbrica edificios ubicados dentro de una ciudad o localidades

cercanas. Como ejemplo tenemos la Red LAN Múltiple

Inalámbrica de la UNASAM en la ciudad de Huaraz.

Ilustración 5, Red LAN Múltiple Inalámbrica de la UNASAM

Red MAN (Metropolitan Area Network, red de área

metropolitana) conecta diversas LAN cercanas geográficamente

(en un área de alrededor de cincuenta kilómetros) entre sí a alta

velocidad. Por lo tanto, una MAN permite que dos nodos

remotos se comuniquen como si fueran parte de la misma red de

área local. Una MAN está compuesta por conmutadores o routers



conectados entre sí con conexiones de alta velocidad

(generalmente cables de fibra óptica).

Las redes inalámbricas de área metropolitana (WMAN) también

se conocen como bucle local inalámbrico (WLL, Wireless Local

Loop). Las WMAN se basan en el estándar IEEE 802.16. Los

bucles locales inalámbricos ofrecen una velocidad total efectiva

de 1 a 10 Mbps, con un alcance de 4 a 10 kilómetros, algo muy

útil para compañías de telecomunicaciones.

La mejor red inalámbrica de área metropolitana es basada en la

tecnología WiMax, que puede alcanzar una velocidad

aproximada de 70 Mbps en un radio de varios kilómetros.

Red WAN (Wide Area Network, red de área extensa) son redes

punto a punto que interconectan ciudades, países y continentes.

Al tener que recorrer gran distancia sus velocidades son menores

que las redes LAN, aunque son capaces de transportar una

mayor cantidad de datos. Por ejemplo, una red troncal de fibra

óptica para interconectar ciudades de un país (red de fibra óptica

entre Tumbes y Tacna), un enlace satelital entre países (Perú y

EEUU), un cable submarino entre continentes (América y

Europa).

Ilustración 6, Red WAN


Pág. 19

1.2.1. Clasificación según el procesamiento, dependencia del servidor o

distribución lógica

Todo dispositivo electrónico (computador) tiene un lado servidor

y otro cliente, puede ser servidor de un determinado servicio

pero cliente de otro servicio.

Servidor. computador que ofrece información o servicios al

resto de los dispositivos electrónicos (computador) de la

red. La clase de información o servicios que ofrece,

determina el tipo de servidor como por ejemplo: servidor de

archivos, correo electrónico, comercio electrónico, base de

datos, proxy, comunicaciones, FTP, web, administración,

impresión, aplicaciones, etc.

Ilustración 7, tipos de servidor

Cliente. Dispositivo electrónico (computador) que accede a

la información de los servidores o utiliza sus servicios.

Ejemplo: Cada vez que estamos viendo una página web

(almacenada en un servidor remoto) nos estamos

comportando como clientes. También seremos clientes si

utilizamos el servicio de impresión de una impresora

conectada a la red.

Ilustración 8, tipos de cliente



Dependiendo de si existe una función predominante o no para

cada nodo de la red, las redes se clasifican en:

Red servidor / cliente. Uno o más computadoras actúan

como servidores y el resto como clientes. Son las más

potentes de la red. No se utilizan como puestos de trabajo.

Se pueden administrar de forma remota (Internet es una red

basada en la arquitectura cliente/servidor).

Ilustración 9, Red Servidor - Cliente

Redes entre iguales o autónomo. No existe una jerarquía

en la red, todas las computadoras pueden actuar como

clientes (accediendo a los recursos) o como servidores

(ofreciendo recursos).

Ilustración 10, Red entre iguales


Pág. 21

Preguntas propuestas

1.- ¿Qué es una red de computadoras?

2.- ¿Para qué se usan las redes?

3.- ¿Podemos clasificar las redes en las dimensiones de la tecnología de

transmisión y del tamaño?

4.- ¿Cuáles son las características de la LAN?

5.- ¿Cuáles son las características de la WAN?

6.- ¿Qué es el Internet?

7.- ¿Qué son las redes inalámbricas?



Respuestas a las preguntas propuestas

1.-

Un grupo interconectado de dispositivos electrónicos

(computadoras).

2.-

Compartir recursos, especialmente la información (los datos)

Proveer la confiabilidad, más de una fuente para los recursos

La escalabilidad de los recursos computacionales, si se necesita

más poder computacional, se puede comprar un cliente más, en

lugar de un nuevo mainframe

Comunicación, correo electrónico, chat, perifoneo.

3.-

Tecnología de transmisión

Broadcast. Un solo canal de comunicación compartido

por todas las computadoras. Un paquete mandado por

alguna computadora es recibido por todas las otras.

Point to point. conexiones entre pares individuales de

computadoras. Los paquetes de A y B pueden atravesar

computadoras intermedias, entonces se necesita el ruteo

(routing) para dirigirlos.

Point to multipoint. conexiones entre el punto de acceso

(servidor) y muchas computadoras.

Tamaño (escala)

WPAN (red inalámbrica personal): 5 m

LAN (red de área local): 1000 m

MAN (red de área metropolitana): 1000 m a 45 km

WAN (red de área ampliada): 100 km a 1.000 km

Internet: mayor a 10.000 km

4.-

Normalmente usan la tecnología de broadcast, un solo cable con

todas las computadoras conectadas.

El tamaño es restringido, así el tiempo de transmisión del peor

caso es conocido.

Las velocidades típicas son de 10, 100, 1000 Mbps


Pág. 23

5.-

Consisten en una colección de hosts (computador) o LAN de

hosts conectados por una subred.

La subred consiste en las líneas de transmisión y los ruteadores

que son dispositivos electrónicos dedicados a cambiar de ruta.

Se mandan los paquetes de un ruteador a otro.

Se dice que la red es packet switched (paquetes ruteados) o store

and forward (guardar y reenviar).

6.-

El internet es una red de redes vinculadas por gateways, que son

dispositivos electrónicos que pueden traducir entre formatos

incompatibles.

7.-

Una red inalámbrica usa radio, microondas, satélites, infrarrojo,

u otros mecanismos para comunicarse.

Se pueden combinar las redes inalámbricas con los

computadores móviles, pero los dos conceptos son distintos,

ejemplos: Tabla 2

Inalámbrico Móvil Aplicación

No No Work stations estacionarias

No Sí Uso de una PC portable en un hotel

Sí No LAN en un edificio sin cables

Sí Sí PDA (personal digital assistant) para inventario




Pág. 25

Capítulo 2

SISTEMA DE COMUNICACIÓN DE DATOS

2.1. Comunicación de datos

El propósito fundamental de las comunicaciones de datos es el de

intercambiar información entre dos sistemas (fuente y destino).

La figura1, muestra un modelo sistémico de comunicaciones, donde:

La información es introducida mediante un dispositivo de

entrada a un Sistema Fuente y que mediante un transmisor es

convertida en una señal que depende de las características del

medio de transmisión.

En el otro extremo en el Sistema Destino, el receptor recibe la

señal transmitida y es aproximadamente igual a la señal de

entrada (información).

Finalmente, el dispositivo de salida entrega el mensaje

(información transmitida)

Ilustración 11, sistema general de comunicación de datos

2.2. Tareas de un sistema de comunicación de datos

Como otro enfoque adicional se muestra a continuación en la Tabla3,

las tareas claves que desarrolla un sistema de comunicación de datos,

siendo las tareas arbitrarias, pueden ser mezclados, agregados o

pueden ser realizados en diferentes niveles del sistema.



Tabla 3

Tareas

1 Utilización del sistema transmisión

2 Interface

3 Generación de señales

4 Sincronización

5 Administración de intercambios

6 Detección y corrección de errores

7 Control de flujo

8 Direccionamiento y enrutamiento

9 Recuperación

10 Formato del mensaje

11 Protección

12 Administración del sistema

Utilización del sistema transmisión

Necesidad de hacer un uso eficiente de las facilidades de transmisión

que son típicamente compartidas entre varios dispositivos de

comunicación. Se usan varias técnicas como: Tabla 4

Técnicas Característica

Multiplexaje Para asignar la capacidad total del medio de transmisión entre varios usuarios.

Control de

congestión

Para que el sistema no se sobrecargue por excesiva

demanda de los servicios de transmisión.

Interface

Para comunicarse, un dispositivo debe tener una Interface con el

sistema de transmisión. Mediante el uso de señales electromagnéticas

que se propagan sobre un medio de transmisión.

Generación de señales

Se requiere la generación de señales para la comunicación. La

propiedad de estas señales, tanto en forma como en intensidad, debe

ser capaz de propagarse a través del medio de transmisión y de ser

interpretables como datos en el receptor


Pág. 27

Sincronización

Tiene que haber alguna forma de sincronización entre el transmisor y

receptor. El receptor debe ser capaz de determinar cuándo una señal

empieza a llegar y cuando termina, así como la duración de cada

elemento de señal.

Administración de intercambios

Si los datos deben ser intercambiados en ambas direcciones por un

periodo de tiempo, las dos partes deben cooperar. Teniendo en cuenta

las convenciones tales como:

Si ambos dispositivos podrían transmitir simultáneamente o

deben hacerlo por turnos.

La cantidad de datos que debe ser enviado cada vez.

El formato de los datos.

Qué hacer si se presentan ciertas contingencias como errores.

Detección y corrección de errores

Para circunstancias donde los errores no pueden ser tolerados, se

requiere detección y corrección de errores, como el caso de los

sistemas de procesamiento de datos.

Control de flujo

Se requiere un control de flujo para que la fuente no sobrecargue el

medio ni el destino al enviar datos más rápido de lo que estos puedan

ser procesados y absorbidos.

Direccionamiento y enrutamiento

Cuando más de dos dispositivos comparten un medio de transmisión

el sistema debe ser informado por la fuente de la identidad de la

estación destinataria. El sistema debe asegurar que la estación de

destino y sola esa estación, reciba los datos.

Recuperación

Un concepto distinto al de corrección de errores es el recuperación.

Esta técnica es necesaria cuando un intercambio de información, tal

como una transacción con una base de datos, es interrumpido por una

falla en alguna parte del sistema. El objetivo de esta técnica es que el



sistema pueda reasumir la actividad en el punto de la interrupción o al

menos que restaure el estado de los sistemas involucrados, a la

condición previa al inicio del intercambio de información.

Formato del mensaje

Involucra un acuerdo entre ambas partes, la forma de los datos que

van intercambiarse. Ambas partes deben usar el mismo código

binario de caracteres.

Protección

Es importante proporcionar algún grado de protección al sistema de

comunicación de datos. El remitente de los datos desearía tener la

seguridad de que solo el destinatario recibirá sus datos y viceversa,

Administración del sistema

Un sistema de comunicación de datos es tan complejo que no puede

funcionar por sí mismo. Requiere capacidades de administración del

sistema para configurarlo, supervisar su estado, reaccionar ante fallas,

sobrecargas y planear inteligentemente su crecimiento futuro

2.3. Conmutación de circuitos, mensajes y paquetes

Conmutar, es el procesamiento que realiza un nodo que recibe

información de una línea por una determinada interfaz y la reenvía por

otra interfaz, con el objetivo de que llegue a un destinatario final

(direccionamiento).

La comunicación entre un origen y un destino habitualmente pasa por

nodos intermedios que se encargan de encauzar el tráfico. Por

ejemplo, en las llamadas telefónicas los nodos intermedios son las

centralitas telefónicas y en las conexiones a Internet, los routers o

encaminadores o ruteadores. Dependiendo de la utilización de estos

nodos intermedios, se distingue entre conmutación de circuitos, de

mensajes y de paquetes.

En la conmutación de circuitos se establece un camino físico

entre el origen y el destino durante el tiempo que dure la

transmisión de datos. Este camino es exclusivo para los dos

extremos de la comunicación: no se comparte con otros

usuarios (ancho de banda fijo). Si no se transmiten datos o se

transmiten pocos se estará infrautilizando el canal. Las


Pág. 29

comunicaciones a través de líneas telefónicas analógicas (RTB)

o digitales (RDSI) funcionan mediante conmutación de

circuitos.

Ilustración 12, conmutación de circuitos

Un mensaje que se transmite por conmutación de mensajes va

pasando desde un nodo al siguiente, liberando el tramo anterior

en cada paso para que otros puedan utilizarlo y esperando a que

el siguiente tramo esté libre para transmitirlo. Esto implica que

el camino origen-destino es utilizado de forma simultánea por

distintos mensajes. Sin embargo, éste método no es muy útil en

la práctica ya que los nodos intermedios necesitarían una

elevada memoria temporal para almacenar los mensajes

completos. En la vida real podemos compararlo con el correo

postal.

Ilustración 13, conmutación de mensajes

Finalmente, la conmutación de paquetes es la que realmente se

utiliza cuando hablamos de redes. Los mensajes se fragmentan

en paquetes y cada uno de ellos se envía de forma

independiente desde el origen al destino. De esta manera, los



nodos (routers) no necesitan una gran memoria temporal y el

tráfico por la red es más fluido. Nos encontramos aquí con una

serie de problemas añadidos: la pérdida de un paquete

provocará que se descarte el mensaje completo; además, como

los paquetes pueden seguir rutas distintas puede darse el caso

de que lleguen desordenados al destino. Esta es la forma de

transmisión que se utiliza en Internet: los fragmentos de un

mensaje van pasando a través de distintas redes hasta llegar al

destino.

Ilustración 14, conmutacion de paquetes

2.4. Comunicación simplex, half duplex y full duplex

En una comunicación simplex existe un solo canal

unidireccional, el origen puede transmitir al destino pero el

destino no puede comunicarse con el origen. Por ejemplo, la

radio y la televisión.

Ilustración 15, comunicación simplex

En una comunicación half duplex existe un solo canal que

puede transmitir en los dos sentidos pero no simultáneamente,

las estaciones se tienen que turnar. Esto es lo que ocurre con

las emisoras de radioaficionados.

Ilustración 16, comunicación half duplex


Pág. 31

Por último, en una comunicación full duplex existen dos

canales, uno para cada sentido, ambas estaciones pueden

transmitir y recibir a la vez. Por ejemplo, el teléfono.

Ilustración 17, comunicación full duplex

2.5. Mecanismos de detección de errores

¿Cómo puede saber el receptor que ha recibido el mismo mensaje que

envió el emisor? ¿Cómo puede saber que no se ha producido ningún

error que haya alterado los datos durante la transmisión?

Se necesitan mecanismos de detección de errores para garantizar

transmisiones libres de errores. Si el receptor detecta algún error,

puede actuar de diversas maneras según los protocolos que esté

utilizando. La solución más sencilla es enviarle un mensaje al emisor

pidiéndole que le reenvíe de nuevo la información que llegó

defectuosa.

Los mecanismos de detección se basan en añadir a las transmisiones

una serie de bits adicionales, denominados bits de redundancia. La

redundancia es aquella parte del mensaje que sería innecesaria en

ausencia de errores (es decir, no aporta información nueva, sólo

permite detectar errores). Algunos métodos incorporan una

redundancia capaz de corregir errores. Estos son los mecanismos de

detección y corrección de errores.

Ilustración 18, mecanismo de detección de error

Paridad



Las transmisiones se dividen en palabras de cierto número de bits (por

ejemplo, 8 bits) y se envían secuencialmente. A cada una de estas

palabras se le añade un único bit de redundancia (bit de paridad) de tal

forma que la suma de todos los bits de la palabra sea siempre un

número par (paridad par) o impar (paridad impar).

El emisor envía las palabras añadiendo los correspondientes bits de

paridad. El receptor comprobará a su llegada que la suma de los bits

de la palabra incluyendo la redundancia es un número par (si la

codificación convenida entre emisor-receptor es de paridad par) o un

número impar (paridad impar). Si el receptor encuentra alguna palabra

que no se ajuste a la codificación establecida, le solicitará al emisor

que le reenvíe de nuevo la información.

Ilustración 19, bit de paridad

La paridad únicamente permite detectar errores simples, esto es, que

varíe un único bit en cada palabra. Si varían 2 bits, este mecanismo no

es capaz de detectar el error.

Veamos un ejemplo de paridad par: Tabla 5

Datos

(8 bits)

Datos + redundacia

(9 bits)

Suma de bits

10110110 101101101 6

00101001 001010011 4

11001001 110010010 4

11111010 111110100 6

00010000 000100001 2


Pág. 33

El receptor realizará la suma de bits a la llegada del mensaje. Si

alguna palabra no suma un número par, significará que se ha

producido un error durante la transmisión.

CRC (Código de Redundancia Cíclica)

Los códigos de paridad tienen el inconveniente de que se requiere

demasiada redundancia para detectar únicamente errores simples. En

el ejemplo que hemos visto, sólo 8 de 9 bits de información

transmitida contenían datos, el resto era redundancia.

Los códigos de redundancia cíclica (CRC) son muy utilizados en la

práctica para la detección de errores en largas secuencias de datos. Se

basan en representar las cadenas de datos como polinomios. El emisor

realiza ciertas operaciones matemáticas antes de enviar los datos. El

receptor realizará, a la llegada de la transmisión, una división entre un

polinomio convenido (polinomio generador). Si el resto es cero, la

transmisión ha sido correcta. Si el resto es distinto significará que se

han producido errores y solicitará la retransmisión al emisor.

Ilustración 20, código de redundancia ciclica

2.6. Control de flujo

El control de flujo determina cómo enviar la información entre el

emisor y el receptor de forma que se vaya recibiendo correctamente

sin saturar al receptor. Nótese que puede darse el caso de un emisor

rápido y un receptor lento (o un receptor rápido pero que esté

realizando otras muchas tareas).

El mecanismo más sencillo de control de flujo se basa en devolver una

confirmación o acuse de recibo (ACK) cada vez que el receptor reciba

algún dato correcto o una señal de error (NACK) si el dato ha llegado

dañado. Cuando el emisor recibe un ACK pasa a enviar el siguiente

dato. Si, en cambio, recibe un NACK reenviará el mismo dato.



El procedimiento anterior tiene el gran inconveniente de que el canal

se encuentra infrautilizado, hasta que el emisor no reciba un ACK no

enviará ningún dato más, estando el canal desaprovechado todo ese

tiempo. Una mejora de este método es el envío de una serie de datos

numerados, de tal forma que en un sentido siempre se estén enviando

datos (dato1, dato2, dato3) y en el otro sentido se vayan recibiendo las

confirmaciones (ACK1, ACK2, ACK3). La cantidad de datos

pendientes de ACK o NACK se establecerá según la memoria

temporal del emisor.

Ilustración 21, control de flujo


Pág. 35


1.- ¿Qué hechos trascendentales ha producido la revolución de la

comunicación entre computadoras?

2.- ¿A qué se refiere la utilización del sistema de transmisión?

3.- ¿Qué debe tener un dispositivo para comunicarse?

4.- ¿Qué se requiere una vez establecida la interface?

5.- ¿Cuáles son las convenciones para la administración de intercambios?

6.- ¿Qué se requiere para las circunstancias donde los errores no pueden

ser tolerados?

7.- ¿A qué se refiere los conceptos de direccionamiento y enrutamiento?

8.- ¿Qué es la técnica de recuperación?

9.- ¿Qué involucra el formato del mensaje?

10.- Si el remitente de los datos desearía tener la seguridad de que sólo el

destinatario recibirá sus datos y viceversa ¿Qué técnica usaría?

11.- ¿Qué requiere un sistema de comunicación de datos?




1.-

No hay diferencia fundamental entre procesamiento de datos

(computadoras) y comunicación de datos (equipos de

conmutación y transmisión).

No hay diferencia fundamental entre las comunicaciones de

datos, voz y video.

Las líneas entre computadoras de un solo procesador,

computadoras con multiprocesadores, redes locales, redes

metropolitanas y redes de gran alcance se han traslapado (puesto

borrosas).

2.-

Se refiere a la necesidad de hacer un uso eficiente de las

facilidades de transmisión que son típicamente compartidas entre

varios dispositivos de comunicación.

Se usan varias técnicas (como multiplexaje) para asignar la

capacidad total del medio de transmisión entre varios usuarios.

Además se requiere varias técnicas de control de congestión para

que el sistema se sobrecargue por excesiva demanda de los

servicios de transmisión.

3.-

Para comunicarse, un dispositivo debe tener una interface con el

sistema de transmisión.

4.-

Una vez que la interface esté establecida, se requiere de la

generación de señales para la comunicación.

La propiedad de estas señales, tanto en forma como en

intensidad, deben ser tales que ellas sean capaces de propagarse

a través del medio de transmisión y de ser interpretables como

datos en el receptor.

No solamente las señales generadas deben conformar los

requerimientos del sistema de transmisión y del receptor, sino

que también debe haber alguna forma de sincronización entre el

transmisor y el receptor.


Pág. 37

El receptor debe ser capaz de determinar cuándo una señal

empieza a llegar y cuándo termina. También debe saber la

duración de cada elemento de señal.

5.-

a) Si ambos dispositivos podrían transmitir simultáneamente o

deben hacerlo por turnos

b) La cantidad de datos que debe ser enviado cada vez

c) El formato de los datos

d) Qué hacer si se presentan ciertas contingencias como errores.

6.-

Se requiere detección y corrección de errores. Éste es

usualmente el caso de sistemas de procesamiento de datos. Por

ejemplo, en la transferencia del archivo de una computadora a

otra, implemente no es aceptable que el contenido de ese archivo

sea alterado accidentalmente.

Además se requiere un control de flujo para que la fuente no

sobrecargue el medio ni el destino al enviar datos más rápido de

lo que éstos puedan ser procesados y absorbidos.

7.-

Cuando más de dos dispositivos comparten un medio de

transmisión, el sistema debe ser informado por la fuente de la

identidad de la estación destinataria.

El sistema de transmisión debe asegurar que la estación de

destino, y sólo esa estación, reciba los datos.

Aún más, este sistema puede ser en sí mismo una red a través de

la cual se pueda escoger varias trayectorias, y de las cuales se

elige una ruta específica.

8.-

Esta técnica es necesaria cuando un intercambio de información,

tal como una transacción con una base de datos, es interrumpido

por una falla en alguna parte del sistema.

El objetivo de esta técnica es que el sistema pueda reasumir la

actividad en el punto de la interrupción o al menos que restaure

el estado de los sistemas involucrados, a la condición previa al

inicio del intercambio de información.



9.-

El formato del mensaje involucra un acuerdo entre ambas partes,

“la forma de los datos” que van a intercambiarse.

Ambas partes deben usar el mismo código binario de caracteres.

10.-

Proporcionar algún grado de protección al sistema de

comunicación de datos.

11.-

Un sistema de comunicación de datos es tan complejo que no

puede funcionar por sí mismo.

Requiere capacidades de administración del sistema para

configurarlo, supervisar su estado, reaccionar ante fallas y

sobrecargas y planear inteligentemente su crecimiento futuro.


Pág. 39

Capítulo 3

MODELOS DE RED

3.1. Modelo de referencia ISO/OSI

El modelo OSI (Open Systems Interconnection, interconexión de

sistemas abiertos) fue un intento de la Organización Internacional de

Normas (ISO) para la creación de un estándar que siguieran los

diseñadores de nuevas redes.

El modelo OSI, patrocinado por la Comunidad Europea y más tarde,

por el gobierno de los Estados Unidos, nunca llegó a tener la

implantación esperada. Entre otros motivos, porque el modelo TCP/IP

ya había sido aceptado por aquella época entre investigadores los

cuales se resistieron a un cambio que, para la mayoría era un cambio a

peor.

Las bases que sustentan Internet son realmente sencillas y quizás esto

ha sido la clave de su éxito; el modelo OSI, en cambio, fue tan

ambicioso y complejo que terminó arrinconado en las estanterías de

los laboratorios.

Se trata de un modelo teórico de referencia, únicamente explica lo que

debe hacer cada componente de la red sin entrar en los detalles de

implementación.

Según Gerardo Jiménez Rochabrum1. “El modelo OSI, define como

los fabricantes de productos de hardware y software, pueden crear

productos que funcionen con los productos de los fabricantes, sin

necesidad de controladores especiales o equipamiento opcional”.

La Tabla 6, muestra las 7 capas del modelo ISO/OSI. Las tres

primeras capas se utilizan para enrutar, esto es, mover la información

de unas redes a otras. En cambio, las capas superiores son exclusivas

de los nodos origen y destino. La capa física está relacionada con el

1 Gerardo Jiménez Rochabrum, “Redes y Cableado Estructurado”. Empresa Editora

RITISA. 1ra.Edicion. Pág. 92. Perú. 2005.



medio de transmisión. En el extremo opuesto se encuentra la capa de

aplicación. Tabla 6

Capa Nivel Función / Característica

7 Aplicación Programas de aplicación que usa la

red.

6 Presentación Estandariza la forma en que se

presentan los datos a las aplicaciones.

5 Sesión Gestiona las conexiones entre

aplicaciones cooperativas.

4 Transporte Proporciona servicios de detección y

corrección de errores.

3 Red Gestiona conexiones a través de la

red para las capas superiores.

2 Enlace de datos Proporciona servicio de envío de

datos a través del enlace físico.

1 Físico Define las características físicas de la

red material.

Los creadores del modelo OSI consideraron que era 7 el número de

capas que mejor se ajustaba a sus requisitos.

OSI ofrece un modo útil de realizar la interconexión y la

interoperabilidad entre redes, su objetivo es promover la interconexión

de sistemas abiertos.

Es la propuesta que hizo la ISO (International Standards Organization)

para estandarizar la interconexión de sistemas abiertos.

Un sistema abierto se refiere a que es independiente de una

arquitectura específica.

La Tabla 7, relaciona las capas con las principales tecnologías y

protocolos que intervienen en cada una de las capas en una red.


Pág. 41

Tabla 7

Capa Nivel Tecnologías y Protocolos de Red

7 Aplicación DNS, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS,

NNTP, NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP,

SNMP, SSH, TELNET, SIP.

6 Presentación XML, ASN, MIME, SSL/TLS.

5 Sesión NETBIOS, RPC.

4 Transporte TCP, SCTP, SPX, UDP.

3 Red IP, APPLE TALK, IPX, NETBEUI,

X.25, ICMP, IGMP

2 Enlace de

datos

ETHERNET, ATM, FRAME RELAY,

HDLC, PPP, TOKEN RING, WI-FI,

STP, ARP, RARP.

1 Física

Cable de par trenzado, cable

coaxial, cable fibra óptica,

microondas, radio.

La Ilustración 20, muestra el nivel o capa donde funcionan los equipos

de red.

Ilustración 22, funcionamiento de equipos de red, en capa correspondiente



Según Alberto León-García, Indra Widjaja2. “El modelo de referencia

OSI divide el proceso global de comunicación en funciones que son

desempeñadas por varias capas. En cada capa, un proceso en una

computadora desarrolla una conversación con un proceso paritario en

la otra computadora.”

Cada capa añade algo nuevo a la comunicación, como vamos a ver

ahora:

Capa física. Se refiere a medio físico real en el que ocurre la

comunicación. Este puede ser un cable CAT5 de cobre, un par

de fibras ópticas, ondas de radio, o cualquier medio capaz de

transmitir señales. Cables cortados, fibras partidas, e

interferencias de RF constituyen, todos, problemas de capa

física. Se encarga de la transmisión de bits por un medio de

transmisión, ya sea un medio guiado (un cable) o un medio no

guiado (inalámbrico). Esta capa define, entre otros aspectos, lo

que transmite cada hilo de un cable, los tipos de conectores, el

voltaje que representa un 1 y el que representa un 0. La capa

física será diferente dependiendo del medio de transmisión

(cable de fibra óptica, cable par trenzado, enlace vía satélite,

etc.) No interpreta la información que está enviando: sólo

transmite ceros y unos.

Capa de enlace de datos. La comunicación en esta capa se

define se define como de enlace-local porque todos los nodos

conectados a esta capa se comunican directamente entre sí. En

redes modeladas de acuerdo con Ethernet, los nodos se

identifican por su dirección MAC (Control de Acceso al

medio). Este es un número exclusivo de 48 bits asignado de

fábrica a todo dispositivo de red. Envía tramas de datos entre

hosts (o routers) de una misma red. Delimita las secuencias de

bits que envía a la capa física, escribiendo ciertos códigos al

comienzo y al final de cada trama. Esta capa fue diseñada

originalmente para enlaces punto a punto, en los cuales hay que

aplicar un control de flujo para el envío continuo de grandes

cantidades de información. Para las redes de difusión (redes en

las que muchas computadoras comparten un mismo medio de

transmisión) fue necesario diseñar la llamada subcapa de

2 Alberto León-García, Indra Widjaja, “Redes de Comunicación”. Editorial Mc Graw Hill.

Pág. 43. España. 2002.


Pág. 43

acceso al medio. Esta subcapa determina quién puede acceder

al medio en cada momento y cómo sabe cada host que un

mensaje es para él, por citar dos problemas que se resuelven a

este nivel.

Capa de red. Esta es la capa donde ocurre el enrutamiento. IP

es el más común de la capa de red. Se encarga de transferir los

paquetes desde la capa de enlace local a la de otras redes. Los

enrutadores cumplen esta función en una red por medio de al

menos dos interfaces de red, una en cada una de las redes que

se va interconectar. Se encarga del encaminamiento de

paquetes entre el origen y el destino, atravesando tantas redes

intermedias como sean necesarias. Los mensajes se fragmentan

en paquetes y cada uno de ellos se envía de forma

independiente. Su misión es unificar redes heterogéneas: todos

los host tendrán un identificador similar a nivel de la capa de

red (en Internet son las direcciones IP) independientemente de

las redes que tengan en capas inferiores (Token Ring con cable

coaxial, Ethernet con cable de fibra óptica, enlace submarino,

enlace por ondas, etc.).

Capa de transporte. Provee un método para obtener un

servicio particular en un nodo de red específico. El protocolo

TCP garantiza que todos los datos lleguen a destino y se

reorganicen y entreguen a la próxima capa en el orden

apropiado. UDP es un protocolo no orientado a conexión

comúnmente usado para señales de video y audio de flujo

continuo. Únicamente se preocupa de la transmisión origen-

destino. Podemos ver esta capa como una canalización fiable

que une un proceso de un host con otro proceso de otro host.

Un host puede tener varios procesos ejecutándose: uno para

mensajería y otro para transferir archivos, por ejemplo. No se

preocupa del camino intermedio que siguen los fragmentos de

los mensajes. Integra control de flujo y control de errores, de

forma que los datos lleguen correctamente de un extremo a

otro.

Capa de sesión. Maneja la sesión de comunicación lógica

entre aplicaciones. NetBios y RPC son dos ejemplos de

protocolo en ésta capa. Se encarga de iniciar y finalizar las

comunicaciones. Además proporciona servicios mejorados a la

capa de transporte como, por ejemplo, la creación de puntos de

sincronismo para recuperar transferencias largas fallidas.



Capa de presentación. Tienen que ver con representación de

datos, antes de que lleguen a la aplicación. Esta incluye

codificación MIME, compresión de datos, compresión de

formato, ordenación de los bytes, etc. Codifica los datos que

recibe de la capa de aplicación a un sistema convenido entre

emisor y receptor, con el propósito de que tanto textos como

números sean interpretados correctamente. Una posibilidad es

codificar los textos según la tabla ASCII y los números en

complemento a dos.

Capa de aplicación. Es la capa con la que la mayoría de los

usuarios tiene contacto y es el nivel en el que ocurre la

comunicación humana. HTTP, FTP y STP son todos protocolos

de la capa de aplicación. El usuario se ubica por encima de esta

capa interactuando con la aplicación. Aquí se encuentran los

protocolos y programas que utiliza el usuario para sus

comunicaciones en red. Esta capa tendrá que ser adaptada para

cada tipo de computador, de forma que sea posible el envío de

un correo electrónico (u otros servicios) entre sistemas

heterogéneos como Macintosh, Linux o Windows.

La Ilustración 23, muestra los protocolos más importantes y su

relación en cada capa o nivel del modelo ISO / OSI.

Ilustración 23, protocolos y su relacion en cada capa


Pág. 45

El modelo divide las redes en capas. Cada una de estas capas debe

tener una función bien definida y relacionarse con sus capas

inmediatas mediante unos interfaces también bien definidos. Esto

debe permitir la sustitución de una de las capas sin afectar al resto,

siempre y cuando no se varíen los interfaces que la relacionan con sus

capas superior e inferior.

Ilustración 24, enrutamiento en las capas correspondientes

La Ilustración 22, muestra las 7 capas del modelo OSI. Las tres

primeras capas se utilizan para enrutar, esto es, mover la información

de unas redes a otras. En cambio, las capas superiores son exclusivas

de los nodos origen y destino. La capa física está relacionada con el

medio de transmisión (cableado concreto que utiliza cada red). En el

extremo opuesto se encuentra la capa de aplicación: un programa de

mensajería electrónica, por ejemplo. El usuario se situaría por encima

de la capa 7.

7 Aplicación

Aplicación

6 Presentación

Presentación

5 Sesión

Sesión

4 Transporte

Transporte

3 Red

Red

Red

Red

2 Enlace de

datos

Enlace de

datos

Enlace de

datos

Enlace de

datos

1 Física

Física

Física

Física

Red

1

Red

2

Red

3

Host A

Router 1

Router 2

Host B



La Ilustración 23, muestra el flujo de información entre capas.

Ilustración 25, flujo de información en cada capa

El host A es el nodo origen y el host B, el nodo destino. Nótese que

estos papeles se intercambian continuamente en cualquier

comunicación. Supongamos que mediante este modelo queremos

enviar un mensaje al usuario del host B. El mensaje son los "datos"

que se han dibujado por encima de la capa 7. Estos datos van

descendiendo de capa en capa hasta llegar a la capa física del host A.

Cada capa añade un encabezado (C = cabecera) a los datos que recibe

de la capa superior antes de enviárselos a su capa inferior. En la capa

de enlace de datos se ha añadido también una serie de códigos al final

de la secuencia (F = final) para delimitar no sólo el comienzo sino

también el final de un paquete de datos.

La capa física no entiende de datos ni de códigos, únicamente envía

una secuencia de bits por el medio de transmisión (un cable).

Estos bits llegarán, probablemente pasando por varios encaminadores

intermedios, hasta la capa física del host destino. A medida que se van

recibiendo secuencias de bits, se van pasando a las capas superiores.

Se envían

datos Datos

Se reciben

datos

7 Aplicación

C Datos

Aplicación

6 Presentació

n C Datos

Presentació

n

5 Sesión

C Datos

Sesión

4 Transporte

C Datos

Transporte

3 Red

C Datos

Red

2 Enlace de

datos C Datos F

Enlace de

datos

1 Física

Bits

Física

Host A

Host B


Pág. 47

Cada capa elimina su encabezado antes de pasarlo a una capa superior.

Obsérvese que el mensaje que envía cada capa del host A a su capa

inferior es idéntico al que recibe la capa equivalente del host B desde

una capa inferior. Finalmente los datos llegarán a la capa de

aplicación, serán interpretados y mostrados al usuario del host B.

Los paquetes de datos de cada capa suelen recibir nombres distintos.

En la capa de enlace de datos se habla de marcos o tramas; en la capa

de red, de paquetes o datagramas. En la capa de transporte, en

ocasiones se utiliza el término segmento.

Cada capa se comunica con la capa equivalente de otro host (por

ejemplo, la capa de red de un host se entiende con la capa de red de

otro host). Sin embargo, como hemos visto, la comunicación

realmente se realiza descendiendo capas en el host origen,

transmitiendo por el medio físico y aumentando capas en el host

destino. Cada capa añade algo nuevo a la comunicación,

Sin embargo, la idea de la división por capas del modelo OSI es

realmente valiosa. Esta misma idea se aplica a todas las redes actuales,

incluyendo Internet.

Como hemos comentado al principio, OSI es un modelo teórico

general que da preferencia a un buen diseño en papel, antes que a la

implementación de los protocolos.



3.2. Modelo TCP/IP

A diferencia del modelo OSI, el modelo TCP/IP no es un estándar

internacional, y su definición varía. Sin embargo, es usado a menudo

como un modelo práctico para entender y resolver fallas en redes

Internet. La mayor parte de Internet usa TCP/IP, así que podemos

plantear algunas premisas sobre las redes que las harán de más fácil

comprensión.

El modelo TCP/IP se hizo justamente al revés: primero vinieron los

protocolos y después, se pensó en sus especificaciones. De tal forma,

que el modelo TCP/IP únicamente es aplicable para la pila de

protocolos TCP/IP pero no es válido para nuevas redes.

En términos del modelo OSI, las capas cinco a siete quedan

comprendidas en la capa superior (la Capa de Aplicación). Las

primeras cuatro capas de ambos modelos son idénticas. Muchos

ingenieros de redes consideran todo lo que está por encima de la capa

cuatro como “sólo datos”, que van a variar de aplicación a aplicación.

Ya que las primeras tres capas son interoperables para los equipos de

casi todos los fabricantes, y la capa cuatro trabaja entre todos los

anfitriones que usan TCP/IP, y todo lo que está por arriba de la capa

cuatro es para aplicaciones específicas, este modelo simplificado

funciona bien cuando se construyen o detectan fallas en redes TCP/IP.

Una manera de mirar al modelo TCP/IP es pensar en una persona que

entrega una carta en un edificio de oficinas. Va a tener que interactuar

primero con la calle (capa física), poner atención al tráfico de la

misma (capa de enlace), doblar en los lugares correctos para

conectarse con otras calles y arribar a la dirección correcta (capa

Internet), ir al piso y oficina correcta (capa transporte) y finalmente

encontrar el destinatario o recepcionista que puede recibir la carta

(capa de aplicación). Una vez entregada la carta, el mensajero queda

libre.

Las cinco capas pueden ser recordadas fácilmente usando la frase:

Favor Entrar, Inmediatamente Tomar el Ascensor, para la secuencia

de capas Física, Enlace de Datos, Internet, Transporte y Aplicación, o

en inglés “Please Don’t Look In The Attic,” que se usa por “Physical /

Data Link / Internet / Transport / Application”.


Pág. 49

Internet no es un nuevo tipo de red física, sino un conjunto de

tecnologías que permiten interconectar redes muy distintas entre sí.

Internet no es dependiente de la computadora ni del sistema operativo

utilizado.

De esta manera, podemos transmitir información entre un servidor

Unix y un computador que utilice Windows XP o entre plataformas

completamente distintas como Macintosh, AMD, Cirex, Alpha o Intel.

Es más, entre una computadora y otra, generalmente existirán redes

distintas, redes Ethernet, redes Token Ring e incluso enlaces vía

satélite.

Como vemos, está claro que no podemos utilizar ningún protocolo que

dependa de una arquitectura en particular. Lo que estamos buscando

es un método de interconexión general que sea válido para cualquier

plataforma, sistema operativo y tipo de red.

La familia de protocolos que se eligieron para permitir que Internet

sea una red de redes es TCP/IP.

Nótese aquí que hablamos de familia de protocolos ya que son

muchos los protocolos que la integran, aunque en ocasiones para

simplificar hablemos sencillamente del protocolo TCP/IP.

El protocolo TCP/IP tiene que estar a un nivel superior del tipo de red

empleado y funcionar de forma transparente en cualquier tipo de red.

Y a un nivel inferior de los programas de aplicación (páginas WEB,

correo electrónico, etc.) particulares de cada sistema operativo.

Todo esto nos sugiere el siguiente modelo de referencia:

El modelo TCP/IP tiene únicamente 3 capas:

Capa de red

Capa de transporte

Capa de aplicación.

No tiene las capas de sesión ni de presentación que, por otro lado,

estaban prácticamente vacías en el modelo OSI. Tampoco dice nada

de las capas física y de enlace a datos.

Sin embargo, nosotros seguiremos un modelo de referencia fruto de

combinar los modelos OSI y TCP/IP.

Se trata del modelo real que se está utilizando actualmente en las redes

TCP/IP.



La Tabla 8, refleja las 5 capas de nuestro modelo.

Tabla 8

Capa Nivel Tecnologías y Protocolos de Red

5 Aplicación

DNS, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS,

NNTP, NTP, POP3, SMB/CIFS, SMTP,

SNMP, SSH, TELNET, SIP.

XML, ASN, MIME, SSL/TLS.

NETBIOS.

4 Transporte TCP, SCTP, SPX, UDP.

3 Red IP, APPLE TALK, IPX, NETBEUI,

X.25.

2 Enlace de

datos

ETHERNET, ATM, FRAME RELAY,

HDLC, PPP, TOKEN RING, WI-FI,

STP.

1 Física

Cable de par trenzado, cable

coaxial, cable fibra óptica,

microondas, radio.

El nivel más bajo es la capa física. Aquí nos referimos al medio físico

por el cual se transmite la información. Generalmente será un cable

aunque no se descarta cualquier otro medio de transmisión como

ondas o enlaces vía satélite.

La capa de enlace de datos (acceso a la red) determina la manera en

que las estaciones (computadoras) envían y reciben la información a

través del soporte físico proporcionado por la capa anterior. Es decir,

una vez que tenemos un cable, ¿cómo se transmite la información por

ese cable? ¿Cuándo puede una estación transmitir? ¿Tiene que esperar

algún turno o transmite sin más? ¿Cómo sabe una estación que un

mensaje es para ella? Pues bien, son todas estas cuestiones las que

resuelve esta capa.

Las dos capas anteriores quedan a un nivel inferior del protocolo

TCP/IP, es decir, no forman parte de este protocolo.

La capa de red define la forma en que un mensaje se transmite a

través de distintos tipos de redes hasta llegar a su destino. El principal

protocolo de esta capa es el IP aunque también se encuentran a este


Pág. 51

nivel los protocolos ARP, ICMP e IGMP. Esta capa proporciona el

direccionamiento IP y determina la ruta óptima a través de los

encaminadores (routers) que debe seguir un paquete desde el origen al

destino.

La capa de transporte (protocolos TCP, SCTP, SPX, UDP) ya no se

preocupa de la ruta que siguen los mensajes hasta llegar a su destino.

Sencillamente, considera que la comunicación extremo a extremo está

establecida y la utiliza. Además añade la noción de puertos.

La capa de aplicación utiliza una familia de tecnologías y protocolos

de red (DNS, FTP, HTTP, IMAP, IRC, NFS, NNTP, NTP, POP3,

SMB/CIFS, SMTP, SNMP, SSH, TELNET, SIP. XML, ASN, MIME,

SSL/TLS. NETBIOS.).




1.- ¿El modelo OSI es una arquitectura en particular?

2.- ¿El nivel físico que cuestiones define?

3.- ¿Cuál es el propósito del nivel de enlace?

4.- ¿Qué determina el nivel de red?

5.- ¿Qué servicios provee el nivel de transporte?

6.- ¿Qué servicios provee el nivel de sesión?

7.- ¿Qué funciones provee el nivel de presentación?

8.- ¿Qué define el nivel de aplicación?

9.- ¿Cuál es el objetivo de los protocolos TCP/IP?

10.- ¿Cuáles son los protocolos a nivel de transporte?

11.- ¿Cuáles son las diferencias entre el modelo ISO/OSI y TCP/IP?


Pág. 53


1.-

En realidad no es una arquitectura particular, porque no

especifica los detalles de los niveles, sino que los estándares de

ISO existen para cada nivel.

2.-

Las cuestiones de voltajes, duración de un bit, establecimiento de

una conexión, número de polos en un enchufe, etc.

3.-

El propósito de este nivel es convertir el medio de transmisión

crudo en uno que esté libre de errores de transmisión.

El remitente parte los datos de input en marcos de datos (algunos

cientos de bytes) y procesa los marcos de acuse.

Este nivel maneja los marcos perdidos, dañados, o duplicados.

Regula la velocidad del tráfico.

En una red de broadcast, un subnivel (el subnivel de acceso

medio, o medium access sub layer) controla el acceso al canal

compartido.

4.-

Determina el ruteo de los paquetes desde sus fuentes a sus

destinos, manejando la congestión a la vez.

Se incorpora la función de contabilidad.

5.-

Es el primer nivel que se comunica directamente con su par en el

destino (los de abajo son de computador a computador).

Provee varios tipos de servicio (por ejemplo, un canal punto a

punto sin errores).

Podría abrir conexiones múltiples de red para proveer capacidad

alta.

Se puede usar el encabezamiento de transporte para distinguir

entre los mensajes de conexiones múltiples entrando en un

computador.

Provee el control de flujo entre los hosts.



6.-

Parecido al nivel de transporte, pero provee servicios

adicionales.

Por ejemplo, puede manejar tokens (objetos abstractos y únicos)

para controlar las acciones de participantes o puede hacer check

points (puntos de recuerdo) en las transferencias de datos.

7.-

Provee funciones comunes a muchas aplicaciones tales como

traducciones entre juegos de caracteres, códigos de números, etc.

8.-

Define los protocolos usados por las aplicaciones individuales,

como e-mail, telnet, ftp, etc.

9.-

Tiene como objetivos la conexión de redes múltiples y la

capacidad de mantener conexiones aun cuando una parte de la

subred esté perdida.

La red es packet switched y está basada en un nivel de internet

sin conexiones. Los niveles físico y de enlace (que juntos se

llaman el "nivel de host a red" aquí) no son definidos en esta

arquitectura.

Los hosts pueden introducir paquetes en la red, los cuales viajan

independientemente al destino. No hay garantías de entrega ni de

orden.

Este nivel define el Internet Protocol (IP), que provee el ruteo y

control de congestión.

10.-

Transmission Control Protocol (TCP). Provee una conexión

confiable que permite la entrega sin errores de un flujo de bytes

desde una máquina a alguna otra en la internet. Parte el flujo en

mensajes discretos y lo monta de nuevo en el destino. Maneja el

control de flujo.

User Datagram Protocol (UDP). Es un protocolo no confiable y

sin conexión para la entrega de mensajes discretos. Se pueden

construir otros protocolos de aplicación sobre UDP. También se


Pág. 55

usa UDP cuando la entrega rápida es más importante que la

entrega garantizada.

11.-

OSI define claramente las diferencias entre los servicios, las

interfaces, y los protocolos.

o Servicio: lo que un nivel hace.

o Interfaz: cómo se pueden accesar los servicios.

o Protocolo: la implementación de los servicios

TCP/IP no tiene esta clara separación.

OSI fue definido antes de implementar los protocolos, los

diseñadores no tenían mucha experiencia con donde se debieran

ubicar las funcionalidades y algunas otras faltan. Por ejemplo,

OSI originalmente no tiene ningún apoyo para broadcast.

El modelo de TCP/IP fue definido después de los protocolos y se

adecúan perfectamente. Pero no otras pilas de protocolos.

OSI no tuvo éxito debido a:

o Mal momento de introducción: insuficiente tiempo

entre las investigaciones y el desarrollo del mercado a

gran escala para lograr la estandarización.

o Mala tecnología, OSI es complejo, es dominado por una

mentalidad de telecomunicaciones sin pensar en

computadores, carece de servicios sin conexión, etc.

o Malas implementaciones.

o Malas políticas, investigadores y programadores contra

los ministerios de telecomunicación

Sin embargo, OSI es un buen modelo (no los protocolos).

TCP/IP es un buen conjunto de protocolos, pero el modelo no es

general.




Pág. 57

Capítulo 4

CAPA FISICA

4.1. Medios de transmisión

La capa física determina el soporte físico o medio de transmisión por

el cual se transmiten los datos. Estos medios de transmisión se

clasifican en guiados y no guiados. Los primeros son aquellos que

utilizan un medio sólido (un cable) para la transmisión. Los medios no

guiados utilizan el aire para transportar los datos, son los medios

inalámbricos.

Los medios guiados:

Cable par trenzado, el par trenzado es similar al cable telefónico, sin

embargo consta de 8 hilos y utiliza unos conectores un poco más

anchos. Dependiendo del número de trenzas por unidad de longitud,

los cables de par trenzado se clasifican en categorías. A mayor número

de trenzas, se obtiene una mayor velocidad de transferencia.

Ilustración 26, cable UTP-5 de par trenzado

Categoría 3, hasta 16 Mbps

Categoría 4, hasta 20 Mbps

Categoría 5 y Categoría 5e, hasta 100 Mbps

Categoría 6, hasta 1 Gbps y más



Los cables par trenzado pueden ser a su vez de dos tipos:

UTP (Unshielded Twisted Pair, par trenzado no

apantallado)

STP (Shielded Twisted Pair, par trenzado apantallado)

Ilustración 27, STP cable de par trenzado apantallado

Los cables UTP son los más utilizados debido a su bajo costo y

facilidad de instalación. Los cables STP están embutidos en una malla

metálica que reduce las interferencias y mejora las características de la

transmisión. Sin embargo, tienen un costo elevado y al ser más

gruesos son más complicados de instalar.


Pág. 59

El cableado que se utiliza en la actualidad es UTP CAT5 y CAT6.

Los cables STP se utilizan únicamente para instalaciones muy

puntuales que requieran una calidad de transmisión muy alta.

Los segmentos de cable van desde cada una de las estaciones hasta un

aparato denominado hub (concentrador) o switch (conmutador),

formando una topología de estrella.

Cable coaxial, el cable coaxial es similar al cable utilizado en las

antenas de televisión: un hilo de cobre en la parte central rodeado por

una malla y separados ambos elementos conductores por un cilindro

de plástico. Las redes que utilizan este cable requieren que los

adaptadores tengan un conector apropiado, los computadores forman

una fila y se coloca un segmento de cable entre cada computador y el

siguiente. En los extremos hay que colocar un terminador, que no es

más que una resistencia de 50 ohmios.



Cable fibra óptica, en los cables de fibra óptica la información se

transmite en forma de pulsos de luz. En un extremo del cable se

coloca un diodo luminoso (LED) o bien un láser, que puede emitir luz,

y en el otro extremo se sitúa un detector de luz.

Curiosamente y a pesar de este sencillo funcionamiento, mediante los

cables de fibra óptica se llegan a alcanzar velocidades de varios Gbps.

Sin embargo, su instalación y mantenimiento tiene un costo elevado y

solamente son utilizados para redes troncales con mucho tráfico.


Pág. 61

Los cables de fibra óptica son el medio de transmisión elegido para las

redes de cable. Se pretende que este cable pueda transmitir televisión,

radio, Internet y teléfono.

Ilustración 28

Entre los medios no guiados se encuentran:

Ondas de radio, son capaces de recorrer grandes distancias,

atravesando edificios incluso. Son ondas omnidireccionales, se

propagan en todas las direcciones. Su mayor problema son las

interferencias entre usuarios.

Las ondas electromagnéticas no necesitan de un medio material para

propagarse.



Microondas, éstas ondas viajan en línea recta, por lo que emisor y

receptor deben estar alineados cuidadosamente. Tienen dificultades

para atravesar edificios. Debido a la propia curvatura de la tierra, la

distancia entre dos repetidores no debe exceder de unos 80 Kms. de

distancia.

Infrarrojos, son ondas direccionales incapaces de atravesar objetos

sólidos (paredes, por ejemplo) que están indicadas para transmisiones

de corta distancia.


Pág. 63

Ilustración 29, interconexión con infrarrojo

Ilustración 30, cámara infrarrojo

Ondas de luz, las ondas láser son unidireccionales.

Ilustración 31, ondas laser

Se pueden utilizar para comunicar dos edificios próximos instalando

en cada uno de ellos un emisor láser y un foto detector.



Ilustración 32, interconexión con laser

4.2. Instalación de cableado

Cable coaxial

El cable coaxial fue creado en la década de los 30, y es un cable

utilizado para transportar señales eléctricas de alta frecuencia que

posee dos conductores concéntricos, uno central, llamado vivo,

encargado de llevar la información, y uno exterior, de aspecto tubular,

llamado malla o blindaje, que sirve como referencia de tierra y retorno

de las corrientes. Entre ambos se encuentra una capa aislante llamada

dieléctrico, de cuyas características dependerá principalmente la

calidad del cable. Todo el conjunto suele estar protegido por una

cubierta aislante.

Ilustración 33, estructura del cable coaxial

El conductor central puede estar constituido por un alambre sólido o

por varios hilos retorcidos de cobre; mientras que el exterior puede ser

una malla trenzada, una lámina enrollada o un tubo corrugado de

cobre o aluminio. En este último caso resultará un cable semirrígido.


Pág. 65

El cable coaxial es más resistente a interferencias y atenuación que el

cable de par trenzado, por esto hubo un tiempo que fue el más usado.

La malla de hilos absorbe las señales electrónicas perdidas, de forma

que no afecten a los datos que se envían a través del cable interno. Por

esta razón, el cable coaxial es una buena opción para grandes

distancias y para soportar de forma fiable grandes cantidades de datos

con un sistema sencillo.

En los cables coaxiales los campos debidos a las corrientes que

circulan por el interno y externo se anulan mutuamente.

La característica principal de la familia RG-58 es el núcleo central de

cobre. Tipos:

RG-58/U: Núcleo de cobre sólido.

RG-58 A/U: Núcleo de hilos trenzados.

RG-59: Transmisión en banda ancha (TV).

RG-6: Mayor diámetro que el RG-59 y considerado para

frecuencias más altas que este, pero también utilizado para

transmisiones de banda ancha.

RG-62: Redes ARCnet.

Ilustración 34, cable RG-8

Estándares

La mayoría de los cables coaxiales tienen una impedancia

característica de 50, 52, 75, o 93 Ω. La industria de RF usa nombres

de tipo estándar para cables coaxiales.

En las conexiones de televisión (por cable, satélite o antena), los

cables RG-6 son los más comúnmente usados para el empleo en el

hogar, y la mayoría de conexiones fuera de Europa es por conectores

F.



Ilustración 35, conectores BNC

Tipos de cable coaxial RG: Tabla 9

Tipo Impedancia [Ω] Núcleo

RG-6/U 75 1.0 mm

RG-6/UQ 75

RG-8/U 50 2.17 mm

RG-9/U 51

RG-11/U 75 1.63 mm

RG-58 50 0.9 mm

RG-59 75 0.81 mm

RG-62/U 92

RG-62A 93

RG-174/U 50 0.48 mm

RG-178/U 50 7x0.1 mm Ag pltd Cu clad Steel

RG-179/U 75 7x0.1 mm Ag pltd Cu

RG-213/U 50 7x0.0296 en Cu

RG-214/U 50 7x0.0296 en

RG-218 50 0.195 en Cu

RG-223 50 2.74mm

RG-316/U 50 7x0.0067 in

Conectores para cable coaxial:

Conector BNC


Pág. 67

Ensamblaje del conector BNC:

Ilustración 36, estructura del conector BNC

Conector PL-259

Ensamblaje del conector PL-259:



Ilustración 37, estructura del conector PL-259

Cable par trenzado

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.

El entrelazado de los cables disminuye la interferencia debido a que el

área de bucle entre los cables, la cual determina el acoplamiento

eléctrico en la señal, se ve aumentada.

En la operación de balanceado de pares, los dos cables suelen llevar

señales paralelas y adyacentes (modo diferencial), las cuales son

combinadas mediante sustracción en el destino.

El ruido de los dos cables se aumenta mutuamente en esta sustracción

debido a que ambos cables están expuestos a EMI similares.

Ilustración 38, cable de par trenzado


Pág. 69

Estándar para el cableado de telecomunicaciones de edificios

comerciales

Estándar de la Industria Americana:

EIA/TIA – 568 – Julio 1991

EIA/TIA – 568A – Octubre 1995

EIA/TIA – 568B – 1998/1999

Provee una estructura común para el diseño e instalaciones de cables

de telecomunicaciones y hardware de conectividad en los edificios

comerciales.

Norma 568-A

1) Blanco-Verde

2) verde

3) Blanco-Naranja

4) azul

5) Blanco-Azul

6) Naranja

7) Blanco-Marrón

8) Marrón

Norma 568-B

1) Blanco-Naranja

2) Naranja

3) Blanco-Verde

4) Azul

5) Blanco-Azul

6) Verde

7) Blanco-Marrón

8) Marrón

Tipos de conexión:

Los cables UTP forman los segmentos de Ethernet y pueden ser cables

rectos o cables cruzados dependiendo de su utilización.

Cable par trenzado directo (pin a pin)

Estos cables conectan un concentrador a un nodo de red (Hub, Nodo).

Cada extremo debe seguir la misma norma (EIA/TIA 568A o 568B)

de configuración. La razón es que el concentrador es el que realiza el

cruce de la señal.



Los conectores de cada extremo siguen el mismo esquema de colores.

Estos cables se utilizan para unir:

computador con hub.

2 hubs (utilizando el puerto uplink de uno de ellos y un puerto

normal del otro).

Ilustración 39, cable directo o patch cord

Cable par trenzado cruzado (cross over)

Este tipo de cable se utiliza cuando se conectan elementos del mismo

tipo, dos enrutadores, dos concentradores. También se utiliza cuando

conectamos 2 computadores directamente, sin que haya enrutadores o

algún elemento de por medio.

Para hacer un cable cruzado se usará una de las normas en uno de los

extremos del cable y la otra norma en el otro extremo.

Lo que estamos haciendo es cruzar los pines de transmisión (Tx+ y

Tx-) de un extremo con los pines de recepción (Rx+ y Rx-) del otro.

De acuerdo al siguiente esquema:

Ilustración 40, cable cruzado o cross over

http://es.wikipedia.org/wiki/Enrutador


Pág. 71

Estos cables se utilizan para unir:

2 computadores sin necesidad de hub (el cable va de una tarjeta

de red a la otra).

2 hubs (sin utilizar el puerto uplink de ninguno de ellos o

utilizando el puerto uplink en ambos).

Conectores para cable de par trenzado:

Conector RJ-45 / MACHO

Ilustración 41, conector RJ-45 macho

Conector RJ-45 / HEMBRA



Ilustración 42, conector RJ-45 hembra

4.3. Comparación entre hub y switch

Un hub pertenece a la capa física: se puede considerar como una

forma de interconectar unos cables con otros. Un switch, en cambio,

trabaja en la capa de acceso a la red (son la versión moderna de los

puentes o bridges) pero también puede tratarse como un sistema de

interconexión de cables, eso sí, con cierta inteligencia. Los puestos de

la red no tienen forma de conocer si las tramas Ethernet que están

recibiendo proceden de un hub, switch o han pasado directamente

mediante un cable par trenzado cruzado. Estos dispositivos no

requieren ninguna configuración software: únicamente con

enchufarlos ya comienzan a operar.

Nota: Un router (encaminador) pertenece a la capa de red. Trabaja

con direcciones IP. Se utiliza para interconectar redes y requiere una

configuración. Podemos averiguar los routers que atraviesan nuestros

datagramas IP mediante el comando Tracert.

Un hub o concentrador es el punto central desde el cual parten los

cables de par trenzado hasta las distintos puestos de la red, siguiendo

una topología de estrella. Se caracterizan por el número de puertos y

las velocidades que soportan. Por ejemplo, son habituales los hub

10/100 de 8 puertos.

Los hub difunden la información que reciben desde un puerto por

todos los demás (su comportamiento es similar al de un ladrón

eléctrico).

Todas sus ramas funcionan a la misma velocidad. Esto es, si

mezclamos tarjetas de red de 10/100 Mbps y 10 Mbps en un

mismo hub, todas las ramas del hub funcionarán a la velocidad

menor (10 Mbps).


Pág. 73

Es habitual que contengan un diodo luminoso para indicar si se

ha producido una colisión. Además, los concentradores disponen

de tantas lucecitas (LED) como puertos para informar de las

ramas que tienen señal.

Ilustración 43, hub

Un switch o conmutador es un hub mejorado: tiene las mismas

posibilidades de interconexión que un hub (al igual que un hub, no

impone ninguna restricción de acceso entre los computadores

conectados a sus puertos). Sin embargo se comporta de un modo más

eficiente reduciendo el tráfico en las redes y el número de colisiones.

Un switch no difunde las tramas Ethernet por todos los puertos,

sino que las retransmite sólo por los puertos necesarios. Por

ejemplo, si tenemos un computador A en el puerto 3, un

computador B en el puerto 5 y otro computador C en el 6, y

enviamos un mensaje desde A hasta C, el mensaje lo recibirá el

switch por el puerto 3 y sólo lo reenviará por el puerto 6 (un hub

lo hubiese reenviado por todos sus puertos).

Cada puerto tiene un buffer o memoria intermedia para

almacenar tramas Ethernet.

Puede trabajar con velocidades distintas en sus ramas

(autosensing): unas ramas pueden ir a 10 Mbps y otras a 100

Mbps.

Suelen contener 3 diodos luminosos para cada puerto: uno indica

si hay señal (link), otro la velocidad de la rama (si está

encendido es 100 Mbps, apagado es 10 Mbps) y el último se

enciende si se ha producido una colisión en esa rama.



Ilustración 44, switch de 24 puertos

Ilustración 45, switch de 5 puertos

¿Cómo sabe un switch los computadores que tiene en cada rama?

Lo averigua de forma automática mediante aprendizaje. Los

conmutadores contienen una tabla dinámica de direcciones físicas y

números de puerto. Nada más enchufar el switch, ésta tabla se

encuentra vacía. Un procesador analiza las tramas Ethernet entrantes y

busca la dirección física de destino en su tabla. Si la encuentra,

únicamente reenviará la trama por el puerto indicado. Si por el

contrario no la encuentra, no le quedará más remedio que actuar como

un hub y difundirla por todas sus ramas.

Las tramas Ethernet contienen un campo con la dirección física de

origen que puede ser utilizado por el switch para agregar una entrada a

su tabla basándose en el número de puerto por el que ha recibido la

trama. A medida que el tráfico se incrementa en la red, la tabla se va

construyendo de forma dinámica. Para evitar que la información

quede desactualizada (si se cambia un computador de sitio, por

ejemplo) las entradas de la tabla desaparecerán cuando agoten su

tiempo de vida (TTL), expresado en segundos.

Dominios de colisión:

Un dominio de colisión es un segmento del cableado de la red que

comparte las mismas colisiones. Cada vez que se produzca una

colisión dentro de un mismo dominio de colisión, afectará a todos los

computadores conectados a ese segmento pero no a los computadores

pertenecientes a otros dominios de colisión.


Pág. 75

Todas las ramas de un hub forman un mismo dominio de colisión (las

colisiones se retransmiten por todos los puertos del hub). Cada rama

de un switch constituye un dominio de colisiones distinto (las

colisiones no se retransmiten por los puertos del switch). Este es el

motivo por el cual la utilización de conmutadores reduce el número de

colisiones y mejora la eficiencia de las redes. El ancho de banda

disponible se reparte entre todos los computadores conectados a un

mismo dominio de colisión.

Nota: Podemos indicar un número aproximado de 25-30 como

medida máxima de computadores que se pueden conectar dentro de

un mismo dominio de colisión. Sin embargo, este número dependerá

en gran medida del tráfico de la red. En redes con mucho tráfico se

debe tratar de reducir el número de computadores por dominio de

colisión lo más posible mediante la creación de distintos dominios de

colisión conectados por switches o mediante la creación de distintas

subredes conectadas por routers.

¿Qué instalar hubs o switches?

Siempre que el presupuesto lo permita elegiremos un switch

antes que un hub.

Si nuestra red tiene un elevado número de computadores (hay

que utilizar varios concentradores enlazados) pero sólo nos

podemos permitir un switch, éste lo colocaremos en el lugar de

la red con más tráfico (habitualmente será el concentrador

situado en el centro de la estrella de estrellas o bien, aquél que

contenga a los servidores). En el resto de las posiciones

colocaremos hubs. El esquema descrito se utiliza a menudo: un

hub en cada departamento y un switch para interconectar los

departamentos con los servidores. Desde luego, lo ideal sería

colocar switches en todas las posiciones.

Además de la mejora en eficiencia que supone utilizar un switch

frente a un hub, debemos considerar también el aumento de

seguridad: si en un computador conectado a un switch se instala,

con fines nada éticos, un programa para escuchar el tráfico de la

red (sniffer), el atacante sólo recibirá las tramas Ethernet que

corresponden a ese computador pero no las tramas de otros

computadores que podrían contener contraseñas ajenas.



Ilustración 46, interconexión de hub y switch

4.4. Interconexión de hub

Los concentradores incluyen un puerto diferenciado, etiquetado con el

nombre "uplink" o "cascada", para facilitar su interconexión con otros

hub. El puerto "uplink" de un hub se conecta mediante un cable par

trenzado directo hasta un puerto cualquiera (que no sea el "uplink")

del otro hub. Si ninguno de los dos hub tuviese el puerto "uplink" libre

todavía se podrían interconectar utilizando un cable par trenzado

cruzado.

Nota: Todo lo que se comenta en este apartado referente a hub

(concentradores) es equivalente para los switches (conmutadores).


Pág. 77

Ilustración 47, interconexión de switch

¿Dónde se encuentra el puerto "uplink"? Dependiendo de los

fabricantes se suele dar una de estas dos situaciones:

El hub es de n puertos pero tiene n+1 conectores, uno de ellos

tiene una marca especial. Por ejemplo, son habituales los hub

que tienen 9 conectores: 7 puertos normales y un puerto mixto

con dos conectores contiguos los cuales no se pueden utilizar

simultáneamente. El número máximo de cables que podemos

conectar es de 8, quedando un conector vacío (el marcado como

"uplink" o el que tiene justo a su lado).

El hub es de n puertos y tiene n conectores, uno de ellos tiene

una marca especial. Mediante un botón conmutamos la función

del conector diferenciado entre "uplink" y puerto normal. Las

prestaciones son las mismas que en el caso anterior. Este diseño

es habitual de los hub del fabricante 3COM.

¿Cómo enlazar unos hub con otros? Los diseños más habituales son

los dos siguientes, aunque se suelen combinar:

Hub encadenados. Un hub se va conectando con el siguiente

formando una cadena. No es conveniente conectar de esta forma

más de 3 hub puesto que el rendimiento de la red disminuirá

considerablemente (las señales tardan en pasar desde el primer

hub de la cadena hasta el último).



Ilustración 48, hub encadenados

Hub en estrella. Se coloca un hub en el centro y de éste se tiran

cables hasta el resto de los hub. Con esta solución se consiguen

velocidades más altas en la red aunque el cableado es más

costoso.

Ilustración 49, hub en estrella


Pág. 79

4.5. Cableado estructurado

Un sistema de cableado estructurado es la infraestructura de cable que

cumple una serie de normas y que está destinada a transportar las

señales de un emisor hasta el correspondiente receptor, es decir que su

principal objetivo es proveer un sistema total de transporte de

información a través de un mismo tipo de cable (medio común).

Esta instalación se realiza de una manera ordenada y planeada lo cual

ayuda a que la señal no se degrade en la transmisión y asimismo

garantizar el desempeño de la red. El cableado estructurado se utiliza

para trasmitir voz, datos, imágenes, dispositivos de control, de

seguridad, detección de incendios, entre otros.

Dicho sistema es considerado como un medio físico y pasivo para las

redes de área local (LAN) de cualquier edificio en el cual se busca

independencia con las tecnologías usadas, el tipo de arquitectura de

red o los protocolos empleados. Por lo tanto el sistema es transparente

ante redes Ethernet, Token Ring, ATM, RDSI o aplicaciones de voz,

de control o detección. Es por esta razón que se puede decir que es un

sistema flexible ya que tiene la capacidad de aceptar nuevas

tecnologías solo teniéndose que cambiar los adaptadores electrónicos

en cada uno de los extremos del sistema. La gran ventaja de esta

característica es que el sistema de cableado se adaptará a las

aplicaciones futuras por lo que asegura su vigencia por muchos años.

Cabe resaltar que la garantía mínima de un sistema de este tipo es

mínimo de 20 años, lo que lo hace el componente de red de mayor

duración y por ello requiere de atención especial.

Por otro lado, al ser una instalación planificada y ordenada, se aplican

diversas formas de etiquetado de los numerosos elementos a fin de

localizar de manera eficiente su ubicación física en la infraestructura.

A pesar de que no existe un estándar de la forma cómo se debe

etiquetar los componentes, dos características fundamentales son: que

cada componente debe tener una etiqueta única para evitar ser

confundido con otros elementos y que toda etiqueta debe ser legible y

permanente.

Los componentes que deberían ser etiquetados son: espacios, ductos o

conductos, cables, hardware y sistema de puesta a tierra.

Asimismo se sugiere llevar un registro de toda esta información ya

que luego serán de valiosa ayuda para la administración y



mantenimiento del sistema de red, sin tener que recurrir a equipos

sofisticados o ayuda externa. Además minimiza la posibilidad de

alteración de cableado.

Hasta ahora todo lo dicho se puede traducir en un ahorro de costos, lo

cual es uno de los puntos más delicados en toda instalación de red ya

que generalmente los costos son elevados. Muchas personas tienden a

no poner un sistema de cableado estructurado para ahorrar en la

inversión, sin embargo, del monto total necesario sólo el 2%

corresponde a la instalación de dicho sistema; en contraste, el 50% de

las fallas de una red son ocasionadas por problemas en la

administración física, específicamente el cableado.

A pesar que el monto inicial de un cableado que no cumple con

normas es menor que el de un cableado estructurado, este último

significa un solo gasto en casi todo su tiempo de vida útil ya que ha

sido planificado de acuerdo a las necesidades presentes y futuras de la

red, lo cual implica modificaciones mínimas del diseño original en el

futuro.

Además, se debe mencionar que todo cambio o modificación de una

red se traduce en tiempos fuera de servicio mientras se realizan, lo

cuales en muchas empresas significan menos productividad y puntos

críticos si estos son muy prolongados. Por lo tanto un sistema de

cableado estructurado, minimizará estos tiempos muertos.

En un sistema de cableado estructurado, se utiliza la topología tipo

estrella, es decir que cada estación de trabajo se conecta a un punto

central con un cable independiente al de otra estación. Esta

concentración hará que se disponga de un conmutador o switch que

sirva como bus activo y repetidor.

La ventaja de la concentración reside en la facilidad de interconexión,

administración y mantenimiento de cada uno de los diferentes

elementos. Además permite la comunicación con virtualmente

cualquier dispositivo en cualquier lugar y en cualquier momento.

4.6. Estándar de Cableado para Telecomunicaciones en Edificios

Comerciales: Norma ANSI/TIA/EIA 568-B

Fue creado para:

Establecer especificaciones de cableado que soporten las

aplicaciones de diferentes vendedores.


Pág. 81

Brindar una guía para el diseño de equipos de

telecomunicaciones y productos de cableado para sistemas de

telecomunicaciones de organizaciones comerciales.

Especificar un sistema general de cableado suficiente para

soportar aplicaciones de datos y voz.

Proveer pautas para la planificación e instalación de sistemas de

cableado estructurado.

4.7. Subsistemas de Cableado Estructurado

La norma ANSI/TIA/EIA 568-B divide el cableado estructurado en

siete subsistemas, donde cada uno de ellos tiene una variedad de

cables y productos diseñados para proporcionar una solución adecuada

para cada caso. Los distintos elementos que lo componen son los

siguientes:

Subsistema de cableado Horizontal

Área de trabajo

Subsistema de cableado Vertical

Ambiente de telecomunicaciones

Ambiente de equipos

Ambiente de entrada de servicio

Subsistema de administración

4.8. Subsistema de cableado horizontal

El cableado horizontal incorpora el sistema de cableado que se

extiende desde el área de trabajo de telecomunicaciones hasta el

ambiente de telecomunicaciones.

Ilustración 50, subsistema de cableado horizontal



Está compuesto por:

Cables horizontales: Es el medio de transmisión que lleva la

información de cada usuario hasta los correspondientes equipos

de telecomunicaciones. Según la norma ANSI/TIA/EIA-568-A,

el cable que se puede utilizar es el UTP de 4 Pares (100 22/24

AWG), STP de 2 pares (150 22 AWG) y Fibra Óptica

multimodo de dos hilos 62,5/150. Debe tener un máximo de 90

m. independiente del cable utilizado, sin embargo se deja un

margen de 10 m. que consisten en el cableado dentro del área de

trabajo y el cableado dentro del ambiente de telecomunicaciones

(patch cord).

Ilustración 51, distancia máxima para cableado horizontal

Terminaciones mecánicas: Conocidos como regletas o paneles

(patch panel); son dispositivos de interconexión a través de los

cuales los tendidos de cableado horizontal se pueden conectar

con otros dispositivos de red como, por ejemplo, switches. Es un

arreglo de conectores RJ-45 que se utiliza para realizar

conexiones cruzadas entre los equipos activos y el cableado

horizontal. Se consiguen en presentaciones de 12, 24, 48 y 96

puertos.

Ilustración 52, patch panel de 24 puertos y módulo jack


Pág. 83

Cables puentes: Conocidos como patch cord; son los cables que

conectan diferentes equipos en el cuarto de telecomunicaciones.

Estos tienen conectores a cada extremo, el cual dependerá del

uso que se le quiera dar, sin embargo generalmente tienen un

conector RJ-45. Su longitud es variable, pero no debe ser tal que

sumado a la del cable horizontal y la del cable del área de

trabajo, resulte mayor a 100 m.

Ilustración 53, patch cord

Puntos de acceso: Conocidos como salida de telecomunicaciones

u Outlets; Deben proveer por lo menos dos puertos uno para el

servicio de voz y otro para el servicio de datos.

Ilustración 54, outlets

Puntos de transición: También llamados puntos de

consolidación; son puntos en donde un tipo de cable se conecta

con otro tipo, por ejemplo cuando el cableado horizontal se

conecta con cables especiales para debajo de las alfombras.

Existen dos tipos:

o Toma multiusuario: Es un outlet con varios puntos de

acceso, es decir un outlet para varios usuarios.

o CP: Es una conexión intermedia del cableado horizontal

con un pequeño cableado que traen muchos muebles

modulares.



La norma permite sólo un punto de transición en el subsistema

de cableado horizontal.

4.9. Ambiente de trabajo

El ambiente de trabajo es el espacio físico donde el usuario toma

contacto con los diferentes equipos como pueden ser teléfonos,

impresoras, FAX, PCs, entre otros.

Se extiende desde el outlet hasta el equipo de la estación.

El cableado en este subsistema no es permanente y por ello es

diseñado para ser relativamente simple de interconectar de tal manera

que pueda ser removido, cambiado de lugar, o colocar uno nuevo muy

fácilmente. Por esta razón es que el cableado no debe ser mayor a los

3 m.

Como consideración de diseño se debe ubicar un ambiente de trabajo

cada 10 m² y esta debe por lo menos de tener dos salidas de servicio,

en otras palabras dos conectores. Uno de los conectores debe ser del

tipo RJ-45 bajo el código de colores de cableado EIA/TIA 568A o

EIA/TIA 568B (recomendado). Además, los ductos a las salidas del

ambiente de trabajo deben prever la capacidad de manejar tres cables

(data, voz y respaldo o Backup).

Cualquier elemento adicional que un equipo requiera a la salida del

ambiente de trabajo, no debe instalarse como parte del cableado

horizontal, sino como componente externo a la salida del ambiente de

trabajo. Esto garantiza la utilización del sistema de cableado

estructurado para otros usos.

Ilustración 55, outlet con adaptador


Pág. 85

4.10. Subsistema de Cableado Vertical

El cableado vertical, también conocido como cableado backbone, es

aquel que tiene el propósito de brindar interconexiones entre el cuarto

de entrada de servicios, el cuarto de equipo y cuartos de

telecomunicaciones.

La interconexión se realiza con topología estrella ya que cada cuarto

de telecomunicaciones se debe enlazar con el cuarto de equipos. Sin

embargo se permite dos niveles de jerarquía ya que varios cuartos de

telecomunicaciones pueden enlazarse a un cuarto de interconexión

intermedia y luego éste se interconecta con el cuarto de equipo.

A continuación se detallan los medios que se reconocen para el

cableado vertical y sus distancias:

Ilustración 56, tipo de cableado reconocido y sus distancias máximas

Las distancias en esta tabla son las permitidas entre el cuarto de

equipos y el cuarto de telecomunicaciones, permitiendo un cuarto

intermedio.

Ilustración 57, subsistema de cableado vertical



4.11. Ambiente de Telecomunicaciones

Es el lugar donde termina el cableado horizontal y se origina el

cableado vertical, por lo que contienen componentes como patch

panel. Pueden tener también equipos activos de LAN como por

ejemplo switch, sin embargo generalmente no son dispositivos muy

complicados. Estos componentes son alojados en un bastidor,

mayormente conocido como rack o gabinete, el cual es un armazón

metálico que tiene un ancho estándar de 19’’ y tiene agujeros en sus

columnas a intervalos regulares llamados unidades de rack (RU) para

poder anclar el equipamiento. Dicho ambiente debe ser de uso

exclusivo de equipos de telecomunicaciones y por lo menos debe

haber uno por piso siempre y cuando no se excedan los 90 m.

especificados para el cableado horizontal.

Debe haber uno por cada piso

Se deben tener medidas de control de la temperatura.

Idealmente estos cuartos deben estar alineados verticalmente lo

largo de varios pisos para que el cableado vertical sea lomas

recto posible.

Dos paredes deben ser de 20 mm. de A-C plywood y éste debe

ser de 2,4 m. de alto.

Se deben tomar precauciones contra sismos.

4.12. Ambiente de Equipos

Es el lugar donde se ubican los principales equipos de

telecomunicaciones tales como centrales telefónicas, switches,

routers y equipos de cómputo como servidores de datos video.

Además éstos incluyen uno o varias áreas de trabajo para personal

especial encargado de estos equipos. Se puede decir entonces que los

ambientes de equipo se consideran distintos de los ambientes de

telecomunicaciones por la naturaleza, costo, tamaño y complejidad del

equipo que contienen.

La temperatura en el ambiente debe ser controlada todo el

tiempo, por lo que se debe utilizar sistemas de HVAC. Debe

estar entre 18º a 24º con una humedad relativa de 30% a 55%. Se

recomienda instalar un sistema de filtrado de aire que proteja a

los equipos contra la contaminación como por ejemplo el polvo.

Se deben tomar precauciones contra sismos o vibraciones.

El techo debe estar por lo menos a 2,4 m.


Pág. 87

Se recomienda tener una puerta doble, ya que la entrada debe ser

lo suficientemente amplia para que se puedan ingresar los

equipos sin dificultad.

El ambiente debe estar por encima del nivel del agua para evitar

daños por inundaciones.

El ambiente de equipos y el ambiente de entrada de servicios

pueden ser el mismo.

4.13. Ambiente de Entrada de Servicios

Es el lugar donde se encuentra la acometida de los servicios de

telecomunicaciones, por lo tanto es el punto en donde el cableado

interno deja el edificio y sale hacia el exterior. Es llamado punto de

demarcación pues en el “terminan” los servicios que brinda un

proveedor, es decir que pasado este punto, el cliente es responsable de

proveer los equipos y cableado necesario para dicho servicio, así

como su mantenimiento y operación.

El ambiente de entrada también recibe el backbone que conecta al

edificio a otros en situaciones de campus o sucursales.

Generalmente está ubicado en el sótano o el primer piso.

Puede requerir una entrada alternativa

Al menos una de las paredes debe ser de 20 mm. de A-C

plywood

Debe ser un área seca, donde se puedan evitar inundaciones

Se debe tratar que este lo más cerca posible de la ruta por donde

entran los cables al edificio.

No debe contener equipos que no estén relacionados con la

entrada de los servicios



Ilustración 58, interconexión del ambiente de equipos

4.14. Estándar de Rutas y Espacios de Telecomunicaciones para

Edificios Comerciales: Norma ANSI3/TIA/EIA 569-A

El objetivo de esta norma es brindar una guía estandarizada para el

diseño de sistemas de cableado estructurado, la cual incluye detalles

acerca de las rutas de cables y espacios para equipos de

telecomunicaciones en edificios comerciales. Hace referencia a los

subsistemas definidos por la norma ANSI/TIA/EIA 568-B.

Los espacios de telecomunicaciones como el ambiente de equipos, los

ambientes de telecomunicaciones o el ambiente de entrada de

servicios tienen reglas de diseño en común:

Las puertas (sin considerar el marco) deben abrirse hacia fuera

del ambiente, deslizarse hacia un costado o ser removibles. Sus

medidas mínimas son 0,91 m. de ancho por 2 metros de alto.

La energía eléctrica debe ser suministrada por al menos 2 outlets

que provengan de circuitos diferentes. Esto es aparte de las

3 El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI, por sus siglas en inglés:

American National Standards Institute) es una organización sin ánimo de lucro que

supervisa el desarrollo de estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los

Estados Unidos. ANSI es miembro de la Organización Internacional para la Estandarización (ISO) y de la Comisión Electrotécnica Internacional (International Electrotechnical

Commission, IEC)


Pág. 89

necesidades eléctricas que se requieran en el ambiente por los

equipos que se tengan.

La iluminación debe tener una intensidad de 500 lx y el switch

debe estar localizado cerca de la entrada.

Estos espacios no deben tener falsos techos.

Cualquier pasante hecho en las paredes protegidas contra

incendios deberán ser sellados para evitar la propagación.

Cualquier ruta de cableado deberá evitar cualquier clase de

interferencia electromagnética.

Se debe cumplir con la norma ANSI/TIA/EIA 607

4.15. Rutas del cableado horizontal

Generalmente la ruta que recorre el cableado horizontal se

encuentra entre el techo de la estructura y el falso techo.

El cableado no puede estar apoyado sobre el falso techo.

En el caso de tender el cable sin ningún tipo de estructura de

sujeción, se deben usar elementos que sujeten el cable al techo

como por ejemplo los ganchos “J”, estos sujetadores deben

colocarse máximo cada 60‘’ (1,52 m.).

En el caso de usarse bandejas o ductos (conduits), éstos pueden

ser de metal o de plástico.

4.16. Requerimientos de puesta y conexiones a tierra para

telecomunicaciones: Norma ANSI/TIA/EIA 607

El sistema de puesta a tierra es muy importante en el diseño de una red

ya que ayuda a maximizar el tiempo de vida de los equipos, además de

proteger la vida del personal a pesar de que se trate de un sistema que

maneja voltajes bajos. Aproximadamente el 70% de anomalías y

problemas asociados a sistemas distribución de potencia son directa o

indirectamente relacionados a temas de conexiones y puestas a tierra.

A pesar de esto, el sistema de puesta a tierra es uno de los

componentes del cableado estructurado más obviados en la

instalación.

El estándar que describe el sistema de puesta a tierra para las redes de

telecomunicaciones es ANSI/TIA/EIA-607. El propósito principal es

crear un camino adecuado y con capacidad suficiente para dirigir las

corrientes eléctricas y voltajes pasajeros hacia la tierra. Estas



trayectorias a tierra son más cortas de menor impedancia que las del

edificio.

A continuación se explicarán términos básico para entender un

sistema de puesta a tierra en general:

Puesta a tierra (grounding): Es la conexión entre un equipo o

circuito eléctrico y la tierra

Conexión equipotencial a tierra (bonding): Es la conexión

permanente de partes metálicas para formar una trayectoria

conductora eléctrica que asegura la continuidad eléctrica y la

capacidad de conducir de manera segura cualquier corriente que

le sea impuesta.

Conductor de enlace equipotencial para telecomunicaciones

(BCT): Es un conductor de cobre aislado que interconecta el

sistema de puesta a tierra de telecomunicaciones al sistema de

puesta a tierra del edificio. Por lo tanto une el TMGB con la

puesta a tierra del sistema de alimentación. Debe ser

dimensionado al menos de la misma sección que el conductor

principal de enlace de telecomunicaciones (TBB). No debe

llevarse en conductos metálicos.

Barra de tierra principal de telecomunicaciones (TMGB): Es una

barra que sirve como una extensión dedicada del sistema de

electrodos de tierra (pozo a tierra) del edificio para la

infraestructura de telecomunicaciones. Todas las puestas a tierra

de telecomunicaciones se originan en él, es decir que sirve como

conexión central de todos los TBBs del edificio. Consideraciones

del diseño:

Usualmente se instala una por edificio.

Generalmente está ubicada en el ambiente de entrada de

servicios

en el ambiente de equipos, en cualquiera de los casos se

tiene que tratar de que el BCT sea lo más cortó y recto

posible.

Montada en la parte superior del tablero o caja.

Aislada del soporte mediante aisladores poliméricos (50

mm. mínimo)

Hecha de cobre y sus dimensiones mínimas 6 mm. de

espesor y100 mm. de ancho. Su longitud puede variar, de

acuerdo a la cantidad de cables que deban conectarse a ella

y de las futuras conexiones que tendrá.


Pág. 91

Barra de tierra para telecomunicaciones (TGB): Es la barra de

tierra ubicada en el ambiente de telecomunicaciones o de equipos

que sirve de punto central de conexión de tierra de los equipos de

la sala. Consideraciones del diseño:

Cada equipo o gabinete ubicado en dicha sala debe tener su

TGB montada en la parte superior trasera.

El conductor que une el TGB con el TBB debe ser cable 6

AWG. Además se debe procurar que este tramo sea lo más

recto y corto posible.

Hecha de cobre y sus dimensiones mínimas 6 mm. de

espesor y50 mm. de ancho. Su longitud puede variar, de

acuerdo a la cantidad de cables que deban conectarse a ella

y de las futuras conexiones que tendrá.

Aislada mediante aisladores poliméricos (h=50 mm

mínimo)

Conductor central de enlace equipotencial de

Telecomunicaciones (TBB): Es un conductor aislado de cobre

utilizado para conectar todos los TGBs al TMGB. Su principal

función es la de reducir o ecualizar todas las diferencias de

potencial de todos los sistemas de telecomunicaciones enlazados

a él. Consideraciones del diseño:

Se extiende a través del edificio utilizando la ruta del

cableado vertical.

Se permite varios TBBs dependiendo del tamaño del

edificio.

Cuando dos o más TBBs se usen en un edificio de varios

pisos, éstos deberán ser unidos a través de un TBBIBC en

el último piso y cada tres pisos.

Su calibre debe ser mínimo 6 AWG y máximo 3/0 AWG,

por lo tanto se deberá usar un conductor de cobre aislado

cuya sección acepte estas medidas.

El estándar ha establecido una tabla para diseñar este

conductor de acuerdo a su distancia:



Ilustración 59, dimensionamiento del TBB

Deben evitarse empalmes, pero sí de todas maneras existen

estos deben estar ubicados en algún espacio de

telecomunicaciones.

Es importante mencionar que los conectores usados en la TMGB y los

usados en la conexión entre el TBB y el TGB, deberán ser

descompresión de dos perforaciones. Mientras que la conexión de

conductores para unir equipos de telecomunicaciones a la TMGB o

TGB pueden ser conectores de compresión por tornillo de una

perforación, aunque no es lo más recomendable debido a que pueden

aflojarse por cualquier movimiento.

Todos los elementos metálicos que no lleven corriente en el sistema

de cableado estructurado deberán ser aterrados, como por ejemplo

bastidores (racks), bandejas o conduits.

Por último, cualquier doblez que se tenga que realizar a los cables no

debe ser mayor a 2,54 cm.


Pág. 93

Ilustración 60, puesta a tierra para telecomunicaciones

4.17. Medios de transmisión

Una de los puntos más importante es definir el tipo de medio de

transmisión que se va a utilizar. Se describirán los medios reconocidos

por la norma ANSI/TIA/EIA 568-B ya que es el estándar que se

seguirá en el presente trabajo.

4.18. Cable UTP (Unshield Twisted Pair)

Está formado por alambres de cobre entrelazados para disminuir

efectos de interferencia electromagnética (EMI) de fuentes externas.

Se dice que no es apantallado porque ambos conductores están

aislados con una cubierta de PVC.

Existen diferentes categorías las cuales en común tienen el uso de 4

pares de conductores y presentar varios tipos de diafonía (o cross talk,

señales acopladas de un par a otro). Se diferencian entre sí por tener



diferentes valores en parámetros de transmisión, muchos de los cuales

hacen referencia al nivel de diafonía que presenta el cable. Los

parámetros de transmisión más referenciados son:

Atenuación en función de la frecuencia (db): Se define como la

pérdida de fuerza de una señal al atravesar toda la longitud del

cable. Es causada por pérdidas de energía eléctrica debido a la

resistencia del cable y por fugas de energía a través del

aislamiento del mismo. Las pérdidas por resistencia del cable se

incrementan si la frecuencia de la señal aumenta y las fugas a

través del aislamiento se incrementan con el aumento de la

temperatura. Cuanto más bajo sea este valor, se obtienen mejores

resultados.

Pérdidas de Inserción (dB): Es la pérdida de la potencia de la

señal transmitida debido a la inserción del cable entre la fuente

(Tx) y la carga (Rx). Su valor es la relación entre la potencia

recibida y la potencia transmitida, por ello lo ideal es que dicho

valor sea lo más cercano a 0dB.

NEXT (db): Medida del acoplamiento de la señal entre un par y

otro. Lo produce una señal inducida que vuelve y es percibida en

el lado del emisor. Varía proporcionalmente con la frecuencia,

cuanto más alto es el valor es mejor.

PSNEXT (dB): El Power Sum NEXT se define como el efecto

acumulativo de los efectos NEXT individuales en cada par

debido a los otros tres.

FEXT (dB): Es también una medida del acoplamiento de señal

entre un par y otro, solo que lo produce una señal inducida que

es percibida en el lado del receptor. Es más débil que el NEXT.

ELFEXT (dB): Se expresa en dB como la diferencia entre la

medida FEXT y la pérdida de inserción. Cuanto más alto es el

valor es mejor.

PSELFEXT (dB): El Power Sum ELFEXT se define como el

efecto acumulativo de los efectos ELFEXT individuales en cada

par debido a los otros tres.

Pérdida de Retorno (dB): La pérdida de retorno expresa qué

cantidad de potencia de la señal incidente (al receptor) se refleja.

Puede causar interferencias con la señal transmitida o daños en el

equipo transmisor. A mayor valor es mejor.

Rango de Frecuencias: Ancho de banda en donde los valores de

los demás parámetros de transmisión son efectivos, por lo que se

dice que en determinado rango de frecuencias se transmitirá una

señal adecuada. A mayor frecuencia de la portadora se obtiene


Pág. 95

un mayor ancho de banda y a mayo rancho de banda, mayor

velocidad de transmisión de datos.

En la siguiente tabla se muestran las categorías de cable UTP

actualmente reconocidas por los estándares con sus características más

resaltantes:

Ilustración 61, comparación de parámetros de transmisión entre cable UTP-

5e y UTP-6

NEXT, interferencia de extremo cercano

FEXT, interferencia de extremo lejano

Ilustración 62, comparación de parámetros de transmisión entre cable UTP-6

y UTP-6a

5e 6

a 155 MHz a 155 MHz

Rango de frecuencias (MHz) 1 - 155 1 - 250

Atenuación (dB) 29.1 20.2

Pérdida NEXT (dB) 29.8 45.9

Pérdida ELFEXT (dB) 18 20.3

Pérdidas de retorno (dB) 9.1 16

CATEGORIA

PARAMETRO

6 6A 6A

a 250 MHz a 250 MHz a 500 MHz

Rango de frecuencias (MHz) 1 - 250 1 - 500 1 - 500

Atenuación (dB) 34.1 32.9 47.8

Pérdida NEXT (dB) 39.1 39.1 28.9

Pérdida ELFEXT (dB) 21.3 35 29

Pérdidas de retorno (dB) 12 11 6

PARAMETRO

CATEGORIA



4.19. Fibra Óptica

Es un conductor no metálico conformado por filamentos de vidrio. Su

forma de transmitir señales es mediante la transmisión de luz a través

del principio de reflexión interna total. Por lo tanto no sufre de efectos

EMI ni diafonía, lo que ayuda a alcanzar grandes distancias. Gracias a

que se trabaja con frecuencias ópticas, se obtienen anchos de banda

muy grandes. Existen dos tipos:

Multimodo: Se transmiten varios modos de luz (trayectorias) que se

logra teniendo un núcleo de tamaño típico de 50 ó 62,5 um.

Debido a que existe dispersión por los diferentes modos propagados se

alcanzan distancias promedio de 1 a 2 Km.

Monomodo: Se transmite solo un modo de luz que se logra reduciendo

el diámetro del núcleo generalmente de 9 um. Gracias que no hay

dispersión por causa de varias trayectorias, se alcanzan distancias

mayores, hasta de 100 Km. Algunos parámetros a considerar al

escoger un sistema de fibra óptica son:

Ventana de transmisión: Rango de longitud de onda donde se

puede transmitir y detectar luz con máxima eficiencia. Es decirla

longitud de onda en la cual trabajará el sistema.

Atenuación: Cada ventana tiene un determinado coeficiente de

atenuación; a mayor ventana, menor atenuación. Por otro lado,

Propiedades de cable de red Cómo se mide

IL (Insertion Loss). Pérdida de señal a lo largo del cable cuando se inyecta una señal en un par de un cable x dB/100 mts @ F MHz

Retardo máximo por torsión x ns/100 mts.

EL-FEXT mínimo x dB @ F MHz

Impedancia de entrada para un rango de frecuencias x± y Ohms de 1 a F MHz

NEXT (Near-end Cross Talk). Es la fracción de señal que aparece en el extremo cercano de un par adyacente. x dB @ F MHz

FEXT (Far-end Cross Talk). Fracción de señal que aparece en el extremo opuesto de un par adyacente. x dB @ F MHz

ANEXT (Alien NEXT). El fenómeno de traspaso de energía no solo se transmite a los pares adyacentes en el

interior del propio cable, también a los pares de cables adyacentes. Este fenómeno se intenta evitar mediante el

apantallado del par y del cable. ANEXT se refiere a la proporción de señal que aparece en el extremo cercano de

los pares de cables adyacentes.

x dB @ F MHz

AFEXT (Alien FEXT). Igual que el anterior pero referido al extremo lejano. x dB @ F MHz

PS-ELFEXT mínimo x dB @ F MHz

PS-NEXT (Power sum NEXT) mínimo. Es el total de energía NEXT que pasa a un par desde todos los

adyacentes. Si el cable tiene solo dos pares de conductores PS-NEXT coincide con NEXT.

PS.NEXT es un factor crítico en las nuevas redes de alta velocidad tales como ATM y Gigabit Ethernet.

Pérdida de retorno mínima. Es la cantidad de energía reflejada por el extremo del cable y que regresa a la fuente de

emisión. Este valor debe ser lo más bajo posible.

x dB @ F MHz

Cross Talk Es el fenómeno por el que parte de la energía inyectada a un par, pasa a los adyacentes. Origina una pérdida de señal en el cable

y señales en los extremos de los adyacentes. Estas señales son distintas para ambos extremos; el próximo al punto de aplicación de la señal

(near) y el opuesto (far). En un cable de más de dos pares existen tantos fenómenos de cross talk como combinaciones dos a dos puedan

realizarse. Este fenómeno se intenta evitar mediante el apantallado de cada par del interior del cable.

x dB @ F MHz


Pág. 97

dependerá directamente de la longitud por lo que se expresa en

dB/Km. (A=_/L)

Ángulo de aceptación: Máximo ángulo con el cual debe incidirla

luz en la fibra para lograr el efecto de reflexión interna total.

Apertura numérica: Es un indicado que da idea de la cantidad de

luz que puede ser guiada. Por lo tanto cuanto mayor es, mayor es

la cantidad de luz que puede aceptar en su núcleo.

Dispersión intermodal: resulta de la diferencia en el tiempo de

propagación entre los modos que siguen trayectorias diferentes

(ensanchamiento del pulso). Limita el ancho de banda.

Dispersión intermodal: Resulta de la diferencia en el tiempo de

propagación de las diferentes componentes espectrales de la

señal transmitida. Limita el ancho de banda.

4.20. Administración para Infraestructura de Telecomunicaciones de

Edificios Comerciales: Norma TIA/EIA 606.

La manera de cómo rotular todos los componentes de un sistema de

cableado estructurado está definido en la norma TIA/EIA 606, el cual

provee un esquema de administración uniforme, es decir que rige para

todos los aspectos del cableado estructurado. Además esta forma de

identificar los diferentes elementos es independiente de las

aplicaciones que se le dé al cableado, ya que muchas veces las

aplicaciones van variando a lo largo de los años.

El sistema de administración simplifica traslados, agregados, cambios

permitiendo que los trabajos que se realicen requieran pocas

suposiciones. Además, facilita los trabajos de mantenimiento ya que

los componentes con posibles fallas son fácilmente identificados

durante las labores de reparación.

Las etiquetas deben ser de un tamaño, color y contraste apropiado para

asegurar su lectura y deben procurar tener un tiempo de vida igualo

mayor a la del componente etiquetado. Para mayor confiabilidad se

sugiere que las etiquetas sean hechas por algún dispositivo y no a

mano.

Los componentes a ser etiquetados son:

Espacios de Telecomunicaciones

Cables

Hardware

Puestas a Tierra



Se establecen cuatro clases de administración dependiendo del tamaño

de la red y por lo tanto del tipo de componentes de cableado

estructurado que lo integran.

Clase 1

Dirigida a infraestructuras que poseen solo un ambiente de equipos,

por lo tanto será el único espacio de telecomunicaciones a administrar.

No tendrá cableado vertical o externo a la planta. Se identificarán los

siguientes elementos:

Espacio de Telecomunicaciones

Cableado horizontal

TMGB

TGB

Clase 2

Provee administración para un único edificio que tiene uno o múltiples

espacios de telecomunicaciones como por ejemplo un ambiente de

equipos y uno o más ambientes de telecomunicaciones. Incluye, aparte

de todos los elementos de la clase 1, administración para el cableado

vertical, puntos de seguridad contra incendios y múltiples elementos

del sistema a puesta a tierra.

Clase 3

Dirigida a edificios dentro de un campus, es decir que cubre la

identificación de elementos tanto dentro como fuera del edificio.

Inclúyelas identificaciones de las clases anteriores e identificación de

edificio dentro del campus y cableado de backbone de interconexión

entre edificios.

Clase 4

Dirigido a los sistemas de cableado estructurado que abarcan varios

campus, es decir un ambiente multi campus. Incluye identificación de

las clases anteriores y del lugar al que corresponden.


Pág. 99

Ilustración 63, outlet con faceplate etiquetado

Ilustración 64, patch panel etiquetados

La norma TIA/EIA-606 establece que de manera opcional se pueden

identificar los elementos del camino de los diferentes cableados, como

por ejemplo tuberías, conductos, bandejas o canaletas.

Ilustración 65, bandeja etiquetada



4.21. Centro de procesamiento de datos o DATA CENTER

Se denomina centro de procesamiento de datos (CPD) a aquella ubicación

donde se concentran todos los recursos necesarios para el procesamiento

de la información de una organización. También se conoce como centro

de cómputo en Iberoamérica, o centro de cálculo en España o centro de

datos por su equivalente en inglés data center.

Dichos recursos consisten esencialmente en unos ambientes debidamente

acondicionadas, computadoras y redes de comunicaciones.

En la era de la información la disponibilidad ininterrumpida es

esencial para la operación y productividad de los negocios.

Interrupción en el acceso a la información, afecta directamente

los procesos del negocio.

Se hace necesaria una planificación eficiente de continuidad,

basada en riesgos.

Motivación

Un CPD es un edificio o ambiente de gran tamaño usada para mantener

en él una gran cantidad de equipamiento electrónico. Suelen ser creados y

mantenidos por grandes organizaciones con objeto de tener acceso a la

información necesaria para sus operaciones. Por ejemplo, un banco puede

tener un data center con el propósito de almacenar todos los datos de sus

clientes y las operaciones que estos realizan sobre sus cuentas.

Prácticamente todas las compañías que son medianas o grandes tienen

algún tipo de CPD, mientras que las más grandes llegan a tener varios.

Entre los factores más importantes que motivan la creación de un CPD se

puede destacar el garantizar la continuidad del servicio a clientes,

empleados, ciudadanos, proveedores y empresas colaboradoras, pues en

estos ámbitos es muy importante la protección física de los equipos

informáticos o de comunicaciones implicadas, así como servidores de

bases de datos que puedan contener información crítica.


Pág. 101

Ilustración 66, vista interior de un data center

Diseño

El diseño de un centro de procesamiento de datos comienza por la

elección de su ubicación geográfica, y requiere un balance entre diversos

factores:

Costo económico: costo del terreno, impuestos municipales,

seguros, etc.

Infraestructuras disponibles en las cercanías: energía eléctrica,

carreteras, acometidas de electricidad, centralitas de

telecomunicaciones, bomberos, etc.

Riesgo: posibilidad de inundaciones, incendios, robos,

terremotos, etc.

En la actualidad, es posible la construcción modular de DATA CENTER,

que permite la reconfiguración y/o mudanza hacia una nueva localización

preservando de esta manera la inversión.

Su diseño estructural interno de acero ofrece más resistencia que una

construcción del tipo tradicional manteniéndose aun suficientemente

liviana para ser instalada en pisos superiores. Puede instalarse en

ambientes exteriores sin necesidad de protección adicional.

Provista, opcionalmente, con infraestructura critica de energía, UPS,

climatización, supresión de incendio, cableado, monitoreo, control de

acceso, protección contra polvo y agua, aislación electromagnética contra

emisiones EMI/RFI de alta y baja frecuencia



Ilustración 67, diseño modular de un data center

Una vez seleccionada la ubicación geográfica es necesario encontrar unas

dependencias adecuadas para su finalidad, ya se trate de un local de nueva

construcción u otro ya existente a comprar o alquilar. Algunos requisitos

de las dependencias son:

Doble acometida eléctrica.

Muelle de carga y descarga.

Montacargas y puertas anchas.

Altura suficiente de las plantas.

Medidas de seguridad en caso de incendio o inundación:

drenajes, extintores, vías de evacuación, puertas ignífugas, etc.

Aire acondicionado, teniendo en cuenta que se usará para la

refrigeración de equipamiento informático.

Almacenes.

Aun cuando se disponga del local adecuado, siempre es necesario algún

despliegue de infraestructuras en su interior:

Falsos suelos y falsos techos.

Cableado de red y teléfono.

Doble cableado eléctrico.

Generadores y cuadros de distribución eléctrica.

Acondicionamiento de salas.

Instalación de alarmas, control de temperatura y humedad con

avisos SNMP o SMTP.


Pág. 103

Ilustración 68, diseño de un data center

Una parte especialmente importante de estas infraestructuras son aquellas

destinadas a la seguridad física de la instalación, lo que incluye:

Cerraduras electromagnéticas.

Torniquetes.

Cámaras de seguridad.

Detectores de movimiento.

Tarjetas de identificación.

Una vez acondicionado el habitáculo se procede a la instalación de las

computadoras, las redes de área local, etc. Esta tarea requiere un diseño

lógico de redes y entornos, sobre todo en aras a la seguridad. Algunas

actuaciones son:

Creación de zonas desmilitarizadas (DMZ).

Segmentación de redes locales y creación de redes virtuales

(VLAN).

Despliegue y configuración de la electrónica de red: pasarelas,

encaminadores, conmutadores, etc.

Creación de los entornos de explotación, pre-explotación,

desarrollo de aplicaciones y gestión en red.

Creación de la red de almacenamiento.

Instalación y configuración de los servidores y periféricos.



4.22. ¿Qué son los TIER?

Es una certificación de la empresa consultora y de investigación

UPTIME INSTITUTE (no es un ente emisor de estándares), que certifica

Data Center que nos permite:

Un camino para describir la disponibilidad y confiablidad del

Data Center

Costos estimados de construcción y mantenimiento

Una forma sencilla de comunicar la funcionalidad del Data

Center.

Entre más alto el Tier mayor es la disponibilidad.

Otras normas sobre data center están definidas por:

TIA STANDARD 942

ICREA Std-131

ANSI

Los TIER se certifican en:

TIER I, Infraestructura básica


Pág. 105

TIER II, Infraestructura con componentes redundantes

TIER III, Infraestructura de operación constante



TIER IV, Infraestructura tolerante a fallas

Definición de los niveles TIER

Tier I (Básico)

Único camino para distribución eléctrica y refrigeración, sin componentes

redundantes, 99,671% de disponibilidad (28,8 horas fuera de servicio en

el año). Un data center “tier I” es susceptible de interrupciones por

actividades planificadas y no planificadas. Puede no tener piso elevado,

UPS y generadores. Si tiene UPS y generadores, éstos poseen, al menos,

un punto crítico de falla. Los servicios pueden ser completamente bajados

una vez al año para actividades de mantenimiento y reparaciones.

Situaciones críticas pueden requerir frecuente down time del servicio.

Errores de operaciones o fallas espontáneas de componentes de

infraestructura pueden causar la interrupción de los servicios

Tier II (Componentes Redundantes)

Único camino para distribución eléctrica y refrigeración, con

componentes redundantes, 99,748% (22 horas fuera de servicio en el año)


Pág. 107

Un data center “tier II” es levemente menos susceptible a interrupciones

por actividades planificadas y no planificadas que un Data Center básico,

gracias a sus componentes redundantes. Cuenta con piso elevado, UPSs y

generadores eléctricos con un diseño redundante (N + 1); posee una única

red de distribución. El mantenimiento de la red de distribución (eléctrica y

de refrigeración) puede requerir la interrupción del sistema.

Tier III (Apto para mantenimiento concurrente)

Múltiples caminos para distribución eléctrica y refrigeración, pero sólo

uno activo, con componentes redundantes, apto para mantenimiento

concurrente, 99,982% de disponibilidad (1,8 horas fuera de servicio en el

año) Las facilidades de un Data Center “tier III” permiten planificar

cualquier actividad de mantenimiento de infraestructura, sin necesidad de

detener la operación. Las actividades planificadas incluyen

mantenimiento preventivo y programable, reparaciones y reemplazo de

componentes, agregado o remoción de éstos, testeo de componentes y

sistemas, etc. Actividades no planificadas, como errores de operación o

fallas espontáneas de elementos de infraestructura pueden causar la

interrupción de los servicios de data center.

Tier IV (Tolerante a Fallas)

Múltiples caminos activos para distribución eléctrica y refrigeración, con

componentes redundantes, tolerante a fallas, 99,995% de disponibilidad

(0,4 horas fuera de servicio en el año). Los data center “Tier IV” proveen

capacidades de infraestructura que permite planificar cualquier actividad

de mantenimiento de infraestructura, sin necesidad de parar la operación.

La funcionalidad de tolerancia a fallas provee además la habilidad de

soportar severas fallas sin afectar los servicios principales. Esto demanda

la existencia de redes alternativas de distribución, simultáneamente

activas. Típicamente responden a una 10 configuración system + system.

Por ejemplo, eléctricamente esto implica dos sistemas de UPS separados,

cada uno con redundancia N + 1.

Los sitios tolerantes a falla requieren que todos los equipos informáticos

involucrados posean doble entrada de alimentación eléctrica. La

infraestructura de un sitio “tier IV” es la más compatible con el concepto

tecnológico de alta disponibilidad que utiliza clusters de CPU, RAID de

discos, y comunicaciones redundantes para lograr confiabilidad,

disponibilidad y nivel de servicio.



4.23. Metrado de redes

Metodología para realizar metrado de redes:

ITE

M

CODI

GODESCRIPCION UM CANT. PU Total S/.

1 IMP-01 Servidor SIGAOCEASA. HP Proliant ML 370, G4 unidad 1 18,000 18,000

2 IMP-02 Computadora Intel Core2, Duo, 2,4 GHz unidad 1 1,500 1,500

3 IMP-03 BRIDGE inalámbrico, 802.11g, 2.4 GHz, marca 3Com unidad 1 2,500 2,500

4 IMP-04 Tarjeta red inalámbrica, 802.11g,2.4ghz,PCI unidad 1 120 120

5 IMP-05 Access Point Wíreless 108G, 802.11b/g,2.4ghz unidad 1 500 500

6 IMP-06 Rack, 1.80 m, 19” unidad 1 800 800

7 IMP-07 Bandejas fija de soporte 19” unidad 1 80 80

8 IMP-08 Armario, 1.80 m, 19” unidad 1 1,500 1,500

9 IMP-09 UPS, 30 KW, salida sinusoidal unidad 1 24,000 24,000

10 IMP-10 UPS, 10 KW, salida sinusoidal unidad 1 15,000 15,000

11 IMP-11 Extintores de 4Kg. unidad 1 150 150

12 IMP-12 Sistema Operativo Windows Server 2003 unidad 1 3,000 3,000

13 IMP-13 Microsoft Visual Studio .6.0 unidad 1 3,000 3,000

14 IMP-14 Microsoft SQL Server 2003 unidad 1 5,000 5,000

15 IMP-15 Microsoft Office 2003 unidad 1 900 900

16 IMP-16 Sistema Operativo Windows XP unidad 1 1,200 1,200

17 IMP-17 Software de Aplicación SIGA unidad 1 120,000 120,000

197,250Total S/.


Pág. 109




1.- ¿Cómo se representa una señal de datos?

2.- ¿en un medio de transmisión se pierde la señal?

3.- ¿Qué es la razón de BAUD?

4.- ¿Qué determina el ancho de banda de un canal?

5.- Si tenemos un canal de ancho de banda H (en Hertz) y V niveles

discretos de señal ¿Cuáles la velocidad máxima en un canal perfecto (en

bits por segundo)?

6.- ¿Cómo se expresa un dB?

7.- ¿Cuál es la velocidad máxima en bps de un canal con ancho de banda

H Hz y razón de señal a ruido de S/R?

8.- Si una línea telefónica tiene un S/R de 30 dB (o 1000) ¿Cuál es la

velocidad máxima en bps, que puede transmitir?


Pág. 111


1.-

Se puede representar cualquiera señal de datos con una serie

Fourier.

La serie consiste en términos de frecuencias distintas y se suman

los términos para reconstruir la señal.

2.-

Ningún medio de transmisión puede transmitir señales sin perder

algún poder.

Normalmente un medio puede transmitir las frecuencias desde 0

hasta algún límite f; las frecuencias mayores se atenúan

fuertemente.

3.-

Cuanto más cambios por segundo de una señal (la razón de

baud), tanto más términos de frecuencias altas que se necesitan.

4.-

El ancho de banda de un canal determina la velocidad de la

transmisión de datos, aun cuando el canal es perfecto.

5.-

vmax = 2H log2V

Esto es el teorema de Nyquist.

6.-

Si el poder de la señal es S y el poder de ruido es R, la razón de

señal a ruido es S/R.

Normalmente se expresa esta razón en los decibeles (dB), que

son:

dB = 10log10(S/R)

7.- vmax = H log2(1+S/R)

Es debido a Shannon.

8.- no puede transmitir más de 30.000 bps, independientemente del

número de niveles de señal.



Capítulo 5

CAPA ENLACE DE DATOS

5.1. Protocolos

En cada una de las capas de los modelos que estudiamos (excepto en

la capa física) se utiliza un protocolo distinto. Estos protocolos se van

apilando de forma que los de capas superiores aprovechan los

servicios de los protocolos de capas inferiores. Durante una

transmisión cada protocolo se comunica con su homónimo del otro

extremo sin preocuparse de los protocolos de otras capas.

Una de las decisiones más importantes que debemos tomar a la hora

de diseñar una red es elegir un protocolo de la capa de acceso al medio

y otro de las capas de red y transporte. A continuación estudiamos los

distintos protocolos. Adelantamos, no obstante, que la combinación

más interesante para redes locales nuevas es Ethernet + TCP/IP.

5.2. Protocolos de la capa de acceso al medio

En la capa de acceso al medio se determina la forma en que los

puestos de la red envían y reciben datos sobre el medio físico. Se

responden preguntas del tipo: ¿puede un puesto dejar información en

el cable siempre que tenga algo que transmitir?, ¿debe esperar algún

turno?, ¿cómo sabe un puesto que un mensaje es para él?

Un organismo de normalización conocido como IEEE (Instituto de

ingenieros eléctricos y electrónicos) ha definido los principales

protocolos de la capa de acceso al medio conocido en conjunto como

estándares 802. Los más importantes son los IEEE 802.3 y IEEE

802.5 que se estudian a continuación.

Otros estándares 802. El estándar 802.1 es una introducción al

conjunto de estándares y define algunos aspectos comunes. El

estándar 802.2 describe la parte superior de la capa de enlace de

datos del modelo OSI (entre la capa de acceso al medio y la capa de


Pág. 113

red) que puede proporcionar control de errores y control de flujo al

resto de estándares 802 utilizando el protocolo LLC (Logical Link

Control, control lógico de enlace). Las normas 802.3 a 802.5 definen

protocolos para redes LAN. El estándar 802.4 que no vamos a

estudiar por su escasa implantación se conoce como Token Bus (bus

con paso de testigo). Finalmente, 802.6 es un estándar adecuado para

utilizarse en redes MAN. Se trata de DQDB (Distributed Queue Dual

Bus, bus doble de colas distribuidas).

El protocolo utilizado en esta capa viene determinado por las tarjetas

de red que instalemos en los puestos. Esto quiere decir que si

adquirimos tarjetas Ethernet sólo podremos instalar redes Ethernet. Y

que para instalar redes Token ring necesitaremos tarjetas de red

especiales para Token ring. Actualmente en el mercado únicamente se

comercializan tarjetas de red Ethernet (de distintas velocidades y para

distintos cableados).

Token ring (802.5)

Las redes Token ring (paso de testigo en anillo) fueron utilizadas

ampliamente en entornos IBM desde su lanzamiento en el año 1985.

En la actualidad es difícil encontrarlas salvo en instalaciones antiguas

de grandes empresas.

El cableado se establece según una topología de anillo. En lugar de

utilizar difusiones, se utilizan enlaces punto a punto entre cada puesto

y el siguiente del anillo. Por el anillo Token ring circula un mensaje

conocido como token o ficha. Cuando una estación desea transmitir

espera a recibir el token. En ese momento, lo retira de circulación y

envía su mensaje. Este mensaje circula por el anillo hasta que lo

recibe íntegramente el destinatario. Entonces se genera un token

nuevo.

Las redes Token ring utilizan una estación monitor para supervisar el

funcionamiento del anillo. Se trata de un protocolo complejo que debe

monitorizar en todo momento el buen funcionamiento del token (que

exista exactamente uno cuando no se transmiten datos) y sacar del

anillo las tramas defectuosas que no tengan destinatario, entre otras

funciones.

Las redes Token ring de IBM pueden funcionar a 4 Mbps o a 16 Mbps

utilizando cable par trenzado o cable coaxial.



Ethernet (802.3)

Las redes Ethernet son actualmente las únicas que tienen interés para

entornos LAN. El estándar 802.3 fue diseñado originalmente para

funcionar a 10 Mbps, aunque posteriormente ha sido perfeccionado

para trabajar a 100 Mbps (802.3u) o 1 Gbps.

Una red Ethernet tiene las siguientes características:

Canal único, todas las estaciones comparten el mismo canal de

comunicación por lo que sólo una puede utilizarlo en cada

momento.

Es de difusión, debido a que todas las transmisiones llegan a

todas las estaciones (aunque sólo su destinatario aceptará el

mensaje, el resto lo descartarán).

Tiene un control de acceso distribuido, porque no existe una

autoridad central que garantice los accesos. Es decir, no hay

ninguna estación que supervise y asigne los turnos al resto de

estaciones. Todas las estaciones tienen la misma prioridad para

transmitir.

5.3. Comparación de Ethernet y Token ring

En Ethernet cualquier estación puede transmitir siempre que el cable

se encuentre libre; en Token ring cada estación tiene que esperar su

turno. Ethernet utiliza un canal único de difusión; Token ring utiliza

enlaces punto a punto entre cada estación y la siguiente. Token ring

tiene siempre una estación monitor que supervisa el buen

funcionamiento de la red; en Ethernet ninguna estación tiene mayor

autoridad que otra. Según esta comparación, la conclusión más

evidente es que, a iguales velocidades de transmisión, Token ring se

comportará mejor en entornos de alta carga y Ethernet, en redes con

poco tráfico.

En las redes Ethernet, cuando una estación envía un mensaje a otra, no

recibe ninguna confirmación de que la estación destino haya recibido

su mensaje. Una estación puede estar enviando paquetes Ethernet a

otra que está desconectada y no advertirá que los paquetes se están

perdiendo. Las capas superiores (y más concretamente, TCP) son las

encargadas de asegurarse que la transmisión se ha realizado de forma

correcta.


Pág. 115

El protocolo de comunicación que utilizan estas redes es el CSMA/CD

(Carrier Sense Multiple Access / Collision Detect, acceso múltiple con

detección de portadora y detección de colisiones). Esta técnica de

control de acceso a la red ha sido normalizada constituyendo el

estándar IEEE 802.3. Veamos brevemente el funcionamiento de

CSMA/CD.

Cuando una estación quiere transmitir, primero escucha el canal

(detección de portadora). Si está libre, transmite; pero si está ocupado,

espera un tiempo y vuelve a intentarlo.

Sin embargo, una vez que una estación ha decidido comenzar la

transmisión puede darse el caso de que otra estación haya tomado la

misma decisión, basándose en que el canal estaba libre cuando ambas

lo comprobaron. Debido a los retardos de propagación en el cable,

ambas señales colisionarán y no se podrá completar la transmisión de

ninguna de las dos estaciones. Las estaciones que están transmitiendo

lo advertirán (detección de colisiones) e interrumpirán inmediatamente

la transmisión. Después esperarán un tiempo aleatorio y volverán a

intentarlo. Si se produce una nueva colisión, esperarán el doble del

tiempo anterior y lo intentarán de nuevo. De esta manera, se va

reduciendo la probabilidad de nuevas colisiones.

Debemos recordar que el canal es único y por lo tanto todas las

estaciones tienen que compartirlo. Sólo puede estar una estación

transmitiendo en cada momento, sin embargo pueden estar recibiendo

el mensaje más de una.

Nota: La existencia de colisiones en una red no indica que exista un

mal funcionamiento. Las colisiones están definidas dentro del

protocolo Ethernet y no deben ser consideradas como una situación

anómala. Sin embargo, cuando se produce una colisión el canal se

desaprovecha porque ninguna estación logra transmitir en ese

momento. Debemos tratar de reducir el número de colisiones que se

producen en una red. Esto se consigue separando grupos de

computadores mediante un switch o un router. Podemos averiguar las

colisiones que se producen en una red observando el correspondiente

LED de nuestro hub.



5.4. Direcciones físicas

¿Cómo sabe una estación que un mensaje es para ella? Está claro, que

hay que distinguir unas estaciones de otras utilizando algún

identificador. Esto es lo que se conoce como direcciones físicas.

Los adaptadores Ethernet tienen asignada una dirección de 48 bits de

fábrica que no se puede variar. Los fabricantes nos garantizan que no

puede haber dos tarjetas de red con la misma dirección física. Si esto

llegase a ocurrir dentro de una misma red la comunicación se volvería

imposible. Los tres primeros bytes corresponden al fabricante (no

puede haber dos fabricantes con el mismo identificador) y los tres

últimos al número de serie (no puede haber dos tarjetas del mismo

fabricante con el mismo número de serie). Por ejemplo,

5D:1E:23:10:9F:A3

Los bytes 5D:1E:23 identifican al fabricante y los bytes 10:9F:A3 al

número de serie del fabricante 5D:1E:23

Nota: Los comandos ipconfig / all |more y winipcfg muestran la

dirección física de nuestra tarjeta de red Ethernet. Observe que estos

comandos pueden recoger también información relativa al adaptador

virtual "PPP Adapter" (se corresponde con el módem o adaptador

RDSI) además de la referente a la tarjeta de red real.

No todas las direcciones representan a máquinas aisladas, algunas de

ellas se utilizan para enviar mensajes de multidifusión. Esto es, enviar

un mensaje a varias máquinas a la vez o a todas las máquinas de la

red. Ethernet permite que el mismo mensaje pueda ser escuchado por

más de una máquina a la vez.


Pág. 117

5.5. Formato de la trama

La comunicación entre una estación y otra a través de una red Ethernet

se realiza enviando tramas Ethernet. El mensaje que se quiere

transmitir se descompone en una o más tramas con el siguiente

formato: Tabla 10

8 bytes 6 bytes 6 bytes 2 bytes 64-1500 bytes 4

bytes

Preámbulo Dirección

física

destino

Dirección

física

origen

Tipo de

trama

Datos de la

trama

CRC

Las direcciones origen y destino son las direcciones físicas de los

adaptadores de red de cada computador. El campo Tipo de trama

indica el formato de los datos que se transfieren en el campo Datos de

la trama. Por ejemplo, para un datagrama IP se utiliza el valor

hexadecimal de 0800 y para un mensaje ARP el valor 0806. Todos los

mensajes (datagramas) que se envíen en la capa siguiente irán

encapsulados en una o más tramas Ethernet utilizando el campo Datos

de la trama. Y esto mismo es aplicable para cualquier otro tipo de red

distinta a Ethernet. Como norma general, cada mensaje que transmite

una capa se coloca en el campo datos de la capa anterior. Aunque es

muy frecuente que el mensaje no quepa en una sola trama y se utilicen

varias.

5.6. Velocidades

Ethernet puede funcionar a tres velocidades: 10 Mbps, 100 Mbps

(FastEthernet) y 1 Gbps (1000 Mbps).

10 Mbps es la velocidad para la que se diseñó originalmente el

estándar Ethernet. Sin embargo, esta velocidad se ha mejorado para

adaptarse a las crecientes exigencias de las redes locales. La velocidad

de 100 Mbps es actualmente la más utilizada en la empresa. Las redes

a 1 Gbps están comenzado a ver la luz en estos momentos por lo que

tardarán un tiempo en implantarse en el mercado (los precios son

todavía muy altos).



Para crear una red que trabaje a 10 Mbps es suficiente con utilizar

cable coaxial o bien, cable par trenzado de categoría 3 o superior. Sin

embargo, es recomendable utilizar cables par trenzado de categoría 5 y

concentradores con velocidades mixtas 10/100 Mbps. De esta forma,

en un futuro se podrán ir cambiando gradualmente los adaptadores de

10 Mbps por unos de 100 Mbps sin necesidad de instalar nuevo

cableado.

La mejor opción actualmente para redes nuevas es Fast Ethernet. Para

conseguir velocidades de 100 Mbps es necesario utilizar cable par

trenzado con una categoría mínima de 5, un concentrador que soporte

esta velocidad y tarjetas de red de 100 Mbps. Generalmente, los cables

UTP cumplen bien con su función pero en situaciones concretas que

requieran el máximo rendimiento de la red o existan muchas

interferencias, puede ser necesario un cableado STP.

5.7. Tipos de adaptadores

La siguiente tabla resume los principales tipos de adaptadores

Ethernet en función del cableado y la velocidad de la red. (T se utiliza

para par trenzado, F para fibra óptica y X para Fast Ethernet).

Tabla 11

10Base5 10Base2 10BaseT 10BaseFP 100BaseTX 100BaseFX

Cableado Coaxial Par

trenzado

Par de

fibra óptica

Par

trenzado

2 fibras

ópticas

Velocidad 10 Mbps 100 Mbps

Topología Bus Estrella

Longitud

máxima

segmento

500 m 185 m 100 m 500 m 100 m 100 m

Nodos por segmento

100 30 2 (un extremo es el hub y el otro el computador)

Los adaptadores pueden ser compatibles con varios de los estándares

anteriores dando lugar a numerosas combinaciones. Sin embargo, lo

habitual es encontrar en el mercado tarjetas de red de tan sólo estos

dos tipos:


Pág. 119

Tarjetas de red combo. Tienen 2 conectores, uno para cable

coaxial y otro para RJ45. Su velocidad máxima es de 10 Mbps

por lo que soportan 10Base2 y 10BaseT. La tarjeta de red

RTL8029 del fabricante Realtek pertenece a este tipo. Este grupo

de tarjetas de red tienden a desaparecer (al igual que el cable

coaxial).

Tarjetas de red 10/100. Tienen sólo conector para RJ45. Se

adaptan a la velocidad de la red (10 Mbps o 100 Mbps). Son

compatibles con 10BaseT y 100BaseT. Como ejemplos de este

tipo se encuentran las tarjetas Realtek RTL8139 y 3COM 3C905.




1.- ¿Cuál es la función principal del nivel de enlace?

2.- ¿Qué problemas se analizan en el nivel de enlace?

3.- ¿Qué es una MAC?

4.- ¿los routers tienen dirección física?

5.- ¿Qué es la topología de red?


Pág. 121


1.-

El tema principal es los algoritmos para la comunicación confiable

y eficiente entre dos máquinas adyacentes.

2.-

Los problemas de: los errores en los circuitos de comunicación,

sus velocidades finitas de transmisión, y el tiempo de propagación.

3.-

Dirección física

4.-

Si

5.-

La topología de red se define como la cadena de comunicación

usada por los nodos que conforman una red para comunicarse.




Pág. 123

Capítulo 6

CAPA RED

6.1. La capa de red

El concepto de red está relacionado con las direcciones IP que se

configuren en cada computador, no con el cableado. Es decir, si

tenemos varias redes dentro del mismo cableado solamente los

computadores que permanezcan a una misma red podrán comunicarse

entre sí. Para que los computadores de una red puedan comunicarse

con los de otra red es necesario que existan routers que interconecten

las redes. Un router o encaminador no es más que un computador con

varias direcciones IP, una para cada red, que permita el tráfico de

paquetes entre sus redes.

La función de ésta capa, es la interconexión de redes y enlaces

heterogéneos, brindando direccionamiento lógico, ruteo y

fragmentación/reensamblado.

El nivel de red o capa de red, según la normalización OSI, es un nivel

o capa que proporciona conectividad y selección de ruta entre dos

sistemas de hosts que pueden estar ubicados en redes geográficamente

distintas. Es el tercer nivel del modelo OSI y su misión es conseguir

que los datos lleguen desde el origen al destino aunque no tengan

conexión directa. Ofrece servicios al nivel superior (nivel de

transporte) y se apoya en el nivel de enlace, es decir, utiliza sus

funciones.

Para la consecución de su tarea, puede asignar direcciones de red

únicas, interconectar subredes distintas, encaminar paquetes, utilizar

un control de congestión y control de errores

Orientación de conexión

Hay dos formas en las que el nivel de red puede funcionar

internamente, pero independientemente de que la red funcione

internamente con datagramas o con circuitos virtuales puede dar hacia

el nivel de transporte un servicio orientado a conexión:



Datagramas: Cada paquete se encamina independientemente,

sin que el origen y el destino tengan que pasar por un

establecimiento de comunicación previo.

Circuitos virtuales: En una red de circuitos virtuales dos

equipos que quieran comunicarse tienen que empezar por

establecer una conexión. Durante este establecimiento de

conexión, todos los routers que hayan por el camino elegido

reservarán recursos para ese circuito virtual específico.

Tipos de servicios

Hay dos tipos de servicio:

Servicios orientados a la conexión: Sólo el primer paquete de

cada mensaje tiene que llevar la dirección destino. Con este

paquete se establece la ruta que deberán seguir todos los

paquetes pertenecientes a esta conexión. Cuando llega un

paquete que no es el primero se identifica a que conexión

pertenece y se envía por el enlace de salida adecuado, según

la información que se generó con el primer paquete y que

permanece almacenada en cada conmutador o nodo.

Servicios NO orientados a la conexión: Cada paquete debe

llevar la dirección destino, y con cada uno, los nodos de la

red deciden el camino que se debe seguir. Existen muchas

técnicas para realizar esta decisión, como por ejemplo

comparar el retardo que sufriría en ese momento el paquete

que se pretende transmitir según el enlace que se escoja.

Encaminamiento

Las técnicas de encaminamiento suelen basarse en el estado de la red,

que es dinámico, por lo que las decisiones tomadas respecto a los

paquetes de la misma conexión pueden variar según el instante de

manera que éstos pueden seguir distintas rutas. El problema, sin

embargo, consiste en encontrar un camino óptimo entre un origen y un

destino. La selección óptima de este camino puede tener diferentes

criterios: velocidad, retardo, seguridad, regularidad, distancia,

longitud media de las colas, costos de comunicación, etc.

Los equipos encargados de esta labor se denominan encaminadores

(router), aunque también realizan labores de encaminamiento los

conmutadores (switch) "multicapa" o "de nivel 3", si bien estos

últimos realizan también labores de nivel de enlace malpa


Pág. 125

Control de congestión

Cuando en una red un nodo recibe más tráfico del que puede procesar

se puede dar una congestión. El problema es que una vez que se da

congestión en un nodo el problema tiende a extenderse por el resto de

la red. Por ello hay técnicas de prevención y control que se pueden y

deben aplicar en el nivel de red.

La familia de protocolos TCP/IP fue diseñada para permitir la

interconexión entre distintas redes. El mejor ejemplo de interconexión

de redes es Internet: se trata de un conjunto de redes unidas mediante

encaminadores o routers.

En una red TCP/IP es posible tener, por ejemplo, servidor web y

servidor de correo para uso interno.



6.2. Dirección IP

Una dirección IP es una etiqueta numérica que identifica, de manera

lógica y jerárquica, a un interfaz (elemento de

comunicación/conexión) de un dispositivo (habitualmente una

computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP (Internet

Protocol), que corresponde al nivel de red del protocolo TCP/IP.

Dicho número no se ha de confundir con la dirección MAC que es un

número hexadecimal fijo que es asignado a la tarjeta o dispositivo de

red por el fabricante, mientras que la dirección IP se puede cambiar. A

esta forma de asignación de dirección IP se denomina dirección IP

dinámica (normalmente se abrevia como IP dinámica).

Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar

permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP

fija (comúnmente, IP fija o IP estática), esta, no cambia con el tiempo.

Los servidores de correo, DNS, FTP públicos y servidores de páginas

web necesariamente deben contar con una dirección IP fija o estática,

ya que de esta forma se permite su localización en la red.

A través de Internet, los ordenadores se conectan entre sí mediante sus

respectivas direcciones IP. Sin embargo, a los seres humanos nos es

más cómodo utilizar otra notación más fácil de recordar, como los

nombres de dominio; la traducción entre unos y otros se resuelve

mediante los servidores de nombres de dominio DNS.

Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado

DHCP4.

La dirección IP es un número único que identifica a una computadora

o dispositivo conectado a una red que se comunica a través del

protocolo de redes TCP5.

Para que entendamos mejor el IP debemos conocer primero el TCP.

Un protocolo de red es como un idioma, si dos personas están

conversando en idiomas diferentes ninguna entenderá lo que la otra

quiere decir. Con las computadoras ocurre una cosa similar, dos

computadoras que están conectadas físicamente por una red deben

hablar el mismo idioma para que una entienda los requisitos de la otra.

4 DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol.

5 TCP: Transmission Control Protocol.


Pág. 127

El protocolo TCP estandariza el cambio de información entre las

computadoras y hace posible la comunicación entre ellas. Es el

protocolo más conocido actualmente pues es el protocolo estándar de

Internet.

El protocolo TCP contiene las bases para la comunicación de

computadoras dentro de una red, pero así como nosotros cuando

queremos hablar con una persona tenemos que encontrarla e

identificarla, las computadoras de una red también tienen que ser

localizadas e identificadas. En este punto entra la dirección IP. La

dirección IP identifica a una computadora en una determinada red. A

través de la dirección IP sabemos en qué red está la computadora y

cuál es la computadora. Es decir verificado a través de un número

único para aquella computadora en aquella red específica.

Direcciones IPv4

Las direcciones IPv4 se expresan por un número binario de 32 bits

permitiendo un espacio de direcciones de 4.294.967.296 (232)

direcciones posibles. Las direcciones IP se pueden expresar como

números de notación decimal: se dividen los 32 bits de la dirección en

cuatro octetos. El valor decimal de cada octeto está comprendido en el

rango de 0 a 255 (el número binario de 8 bits más alto es 11111111 y

esos bits, de derecha a izquierda, tienen valores decimales de 1, 2, 4,

8, 16, 32, 64 y 128, lo que suma 255).

En la expresión de direcciones IPv4 en decimal se separa cada octeto

por un carácter único ".". Cada uno de estos octetos puede estar

comprendido entre 0 y 255, salvo algunas excepciones. Los ceros

iniciales, si los hubiera, se pueden obviar.

Ejemplo de representación de dirección

IPv4:(010.128.001.255 sería 10.128.1.255).

La dirección IP consiste en un número de 32 bits que en la práctica

vemos siempre segmentado en cuatro grupos de 8 bits cada uno

(xxx.xxx.xxx.xxx). Cada segmento de 8 bits varía de 0-255 y están

separados por un punto.

Esta división del número IP en segmentos posibilita la clasificación de

las direcciones IP en 5 clases: A, B, C, D e E (Y).

Cada clase de dirección permite un cierto número de redes y de

computadoras dentro de estas redes.



6.3. Clases de dirección de IP

En las primeras etapas del desarrollo del Protocolo de Internet, los

administradores de Internet interpretaban las direcciones IP en dos

partes, los primeros 8 bits para designar la dirección de red y el resto

para individualizar la computadora dentro de la red. Este método

pronto probó ser inadecuado, cuando se comenzaron a agregar nuevas

redes a las ya asignadas.

En 1981 el direccionamiento internet fue revisado y se introdujo la

arquitectura de clases (classful network architecture).

En esta arquitectura hay tres clases de direcciones IP que una

organización puede recibir de parte de la ICANN6: clase A, clase B y

clase C.

Ilustración 69, clases de dirección IP

La dirección 0.0.0.0 es reservada por la IANA7 para

identificación local.

La dirección que tiene los bits de host iguales a cero sirve

para definir la red en la que se ubica. Se denomina dirección

de red.

La dirección que tiene los bits correspondientes a host iguales

a uno, sirve para enviar paquetes a todos los hosts de la red

en la que se ubica. Se denomina dirección de broadcast.

Las direcciones 127.x.x.x se reservan para designar la propia

máquina. Se denomina dirección de bucle local o loopback.

Todo computador equipado con un adaptador de red posee

6 ICANN: Internet Corporation for Assigned Names and Numbers

7 IANA: Internet Assigned Numbers Authority


Pág. 129

una dirección de loopback, la dirección 127.0.0.1 lo cual sólo

es vista solamente por él mismo y sirve para realizar pruebas

internas.

Redes de clase A

Los primeros 8 bits de la dirección son usados para identificar la red,

reservando los tres últimos octetos (24 bits) para que sean asignados a

los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts es 224

- 2 o

16.777.214 host.

Se excluyen la dirección reservada para broadcast (últimos octetos en

255) y de red (últimos octetos en 0).

Permite la existencia de 126 redes y 16.777.214 computadoras por

red.

Esto pasa porque para las redes de clase A fue reservado por la IANA

(Internet Assigned Numbers Authority) los ID de 0 hasta 126.

Direcciones IP Clase A

Redes de clase B

Los primeros dos segmentos de la dirección son usados para

identificar la red, reservando los dos octetos finales (16 bits) para que

sean asignados a los hosts, de modo que la cantidad máxima de hosts

es 216

- 2, o 65 534 hosts.

Permite la existencia de 16.384 redes y 65.534 computadoras por red.

El ID de estas redes comienza con 128.0 y va hasta 191.255.



Direcciones IP Clase B

Redes de clase C

Los tres primeros octetos para identificar la red, reservando el octeto

final (8 bits) para que sea asignado a los hosts, de modo que la

cantidad máxima de hosts es 28 - 2, ó 254 hosts.

Permite la existencia de 2.097.152 redes y 254 computadoras por red.

El ID de esta red comienza en 192.0.0.0 y termina en 223.255.255.

Direcciones IP Clase C

Redes de clase D

Todos los segmentos son utilizados para identificar una red y sus

direcciones van de 224.0.0.0 hasta 239.255.255.255 y son reservados

para los llamados multicast.

Redes de clase E (Y)

Utilizan todos los segmentos como identificadores de red y sus

direcciones se inician en 240.0.0.0 y van hasta 255.255.255.255. La

clase E (Y) es reservada por la IANA para uso futuro.

Para poder identificar la clase de red, tener en cuenta la siguiente

ilustración de patrones de bit de la dirección IP:

Ilustración 70, patrones de bit de la dirección IP


Pág. 131

Enrutamiento entre dominios sin clases CIDR (Classless Inter

Domain Routing)

El diseño de redes de clases (classful) sirvió durante la expansión de

internet, sin embargo este diseño no era escalable y frente a una gran

expansión de las redes en la década del 90, el sistema de espacio de

direcciones de clases fue reemplazado por una arquitectura de redes

sin clases (CIDR).

Se introdujo en 1993 por IETF y representa la última mejora en el

modo de interpretar las direcciones IP. Su introducción permitió una

mayor flexibilidad al dividir rangos de direcciones IP en redes

separadas. De esta manera permitió:

Un uso más eficiente de las cada vez más escasas direcciones

IPv4.

Un mayor uso de la jerarquía de direcciones (agregación de

prefijos de red), disminuyendo la sobrecarga de los enrutadores

principales de Internet para realizar el encaminamiento.

CIDR está basada en redes de longitud de máscara de sub red variable

VLSM8, que permite asignar redes de longitud de prefijo arbitrario.

Permitiendo una distribución de direcciones más fina y granulada,

calculando las direcciones necesarias y desperdiciando las mínimas

posibles.

CIDR reemplaza la sintaxis previa para nombrar direcciones IP, las

clases de redes. En vez de asignar bloques de direcciones en los

límites de los octetos, que implicaban prefijos naturales de 8, 16 y 24

bits, CIDR usa la técnica VLSM para hacer posible la asignación de

prefijos de longitud arbitraria.

CIDR engloba:

La técnica VLSM para especificar prefijos de red de longitud

variable. Una dirección CIDR se escribe con un sufijo que indica

el número de bits de longitud de prefijo, p.ej. 192.168.0.0/16 que

indica que la máscara de red tiene 16 bits (es decir, los primeros

16 bits de la máscara son 1 y el resto 0). Esto permite un uso más

eficiente del cada vez más escaso espacio de direcciones IPv4

8 VLSM: variable length subnet masking (máscara de subred de longitud variable)



La agregación de múltiples prefijos contiguos en superredes,

reduciendo el número de entradas en las tablas de ruta globales.

Bloques CIDR

CIDR es un estándar de red para la interpretación de direcciones IP.

CIDR facilita el encaminamiento al permitir agrupar bloques de

direcciones en una sola entrada de tabla de rutas. Estos grupos,

llamados comúnmente Bloques CIDR, comparten una misma

secuencia inicial de bits en la representación binaria de sus direcciones

IP.

Los bloques CIDR IPv4 se identifican usando una sintaxis similar a la

de las direcciones IPv4: cuatro números decimales separados por

puntos, seguidos de una barra de división y un número de 0 a 32;

A.B.C.D/N.

Los primeros cuatro números decimales se interpretan como una

dirección IPv4, y el número tras la barra es la longitud de prefijo,

contando desde la izquierda, y representa el número de bits comunes a

todas las direcciones incluidas en el bloque CIDR.

Decimos que una dirección IP está incluida en un bloque CIDR, y que

encaja con el prefijo CIDR, si los N bits iniciales de la dirección y el

prefijo son iguales. Por tanto, para entender CIDR es necesario

visualizar la dirección IP en binario. Dado que la longitud de una

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:IP_Address_Match.png


Pág. 133

dirección IPv4 es fija, de 32 bits, un prefijo CIDR de N-bits deja 32-N

bits sin encajar, y hay 232-N

combinaciones posibles con los bits

restantes. Esto quiere decir que 232-N

direcciones IPv4 encajan en un

prefijo CIDR de N-bits.

Nótese que los prefijos CIDR cortos (números cercanos a 0) permiten

encajar un mayor número de direcciones IP, mientras que prefijos

CIDR largos (números cercanos a 32) permiten encajar menos

direcciones IP.

Una dirección IP puede encajar en varios prefijos CIDR de longitudes

diferentes.

CIDR también se usa con direcciones IPv6, en las que la longitud del

prefijo varía desde 0 a 128, debido a la mayor longitud de bit en las

direcciones, con respecto a IPv4. En el caso de IPv6 se usa una

sintaxis similar a la comentada: el prefijo se escribe como una

dirección IPv6, seguida de una barra y el número de bits

significativos.

Asignación de bloques CIDR

El bloque 208.128.0.0/11, un bloque CIDR largo que contenía

más de dos millones de direcciones, había sido asignado por

ARIN9, (el RIR Norteamericano) a MCI.

Automation Research Systems, una empresa intermediaria del

estado de Virginia, alquiló de MCI una conexión a Internet, y

recibió el bloque 208.130.28.0/22, capaz de admitir 1024

direcciones IP (32-22 = 10, 210

= 1,024)

ARS utilizó un bloque 208.130.29.0/24 para sus servidores

públicos, uno de los cuales era 208.130.29.33.

Todos estos prefijos CIDR se utilizaron en diferentes enrutadores para

realizar el encaminamiento. Fuera de la red de MCI, el prefijo

208.128.0.0/11 se usó para encaminar hacia MCI el tráfico dirigido no

solo a 208.130.29.33, sino también a cualquiera de los cerca de dos

millones de direcciones IP con el mismo prefijo CIDR (los mismos 11

9 ARIN: American Registry for Internet Numbers es el Registro

Regional de Internet para América Anglosajona, varias islas de los

océanos Pacífico y Atlántico. ARIN se estableció en 1997, y es una

organización sin ánimo de lucro. Administran las Direcciones IP versión

4 y versión 6, Números de Sistemas Autónomos, DNS Reverso, y otros

recursos de red.



bits iniciales). En el interior de la red de MCI, 208.130.28.0/22

dirigiría el tráfico a la línea alquilada por ARS. El prefijo

208.130.29.0/24 se usaría sólo dentro de la red corporativa de ARS.

CIDR y máscaras de subred

Una máscara de subred es una máscara que codifica la longitud del

prefijo de una forma similar a una dirección IP - 32 bits, comenzando

desde la izquierda, ponemos a 1 tantos bits como marque la longitud

del prefijo, y el resto de bits a cero, separando los 32 bits en cuatro

grupos de ocho bits.

CIDR usa máscaras de subred de longitud variable (VLSM) para

asignar direcciones IP a subredes de acuerdo a las necesidades de cada

subred. De esta forma, la división red/host puede ocurrir en cualquier

bit de los 32 que componen la dirección IP. Este proceso puede ser

recursivo, dividiendo una parte del espacio de direcciones en

porciones cada vez menores, usando máscaras que cubren un mayor

número de bits.

Las direcciones de red CIDR/VLSM se usan a lo largo y ancho de la

Internet pública, y en muchas grandes redes privadas. El usuario

normal no ve este uso puesto en práctica, al estar en una red en la que

se usarán, por lo general, direcciones de red privadas recogidas en el

RFC 1918.

Agregación de prefijos

Otro beneficio de CIDR es la posibilidad de agregar prefijos de

encaminamiento, un proceso conocido como "supernetting". Por

ejemplo, dieciséis redes /24 contiguas pueden ser agregadas y

publicadas en los enrutadores de Internet como una sola ruta /20 (si

los primeros 20 bits de sus respectivas redes coinciden). Dos redes /20

contiguas pueden ser agregadas en una /19, etc.

Esto permite una reducción significativa en el número de rutas que los

enrutadores en Internet tienen que conocer (y una reducción de

memoria, recursos, etc.) y previene una explosión de tablas de

encaminamiento, que podría sobrecargar a los routers e impedir la

expansión de Internet en el futuro.


Pág. 135

CIDR IPv4

CIDR No. de redes por clase Hosts* Máscara

/32 1/256 C 1 255.255.255.255

/31 1/128 C 2 255.255.255.254

/30 1/64 C 4 255.255.255.252

/29 1/32 C 8 255.255.255.248

/28 1/16 C 16 255.255.255.240

/27 1/8 C 32 255.255.255.224

/26 1/4 C 64 255.255.255.192

/25 1/2 C 128 255.255.255.128

/24 1/1 C 256 255.255.255.0

/23 2 C 512 255.255.254.0

/22 4 C 1,024 255.255.252.0

/21 8 C 2,048 255.255.248.0

/20 16 C 4,096 255.255.240.0

/19 32 C 8,192 255.255.224.0

/18 64 C 16,384 255.255.192.0

/17 128 C 32,768 255.255.128.0

/16 256 C, 1 B 65,536 255.255.0.0

/15 512 C, 2 B 131,072 255.254.0.0

/14 1,024 C, 4 B 262,144 255.252.0.0

/13 2,048 C, 8 B 524,288 255.248.0.0

/12 4,096 C, 16 B 1,048,576 255.240.0.0

/11 8,192 C, 32 B 2,097,152 255.224.0.0

/10 16,384 C, 64 B 4,194,304 255.192.0.0

/9 32,768 C, 128B 8,388,608 255.128.0.0

/8 65,536 C, 256B, 1 A 16,777,216 255.0.0.0

/7 131,072 C, 512B, 2 A 33,554,432 254.0.0.0

/6 262,144 C, 1,024 B, 4 A 67,108,864 252.0.0.0

/5 524,288 C, 2,048 B, 8 A 134,217,728 248.0.0.0

/4 1,048,576 C, 4,096 B, 16 A 268,435,456 240.0.0.0

/3 2,097,152 C, 8,192 B, 32 A 536,870,912 224.0.0.0

/2 4,194,304 C, 16,384 B, 64 A 1,073,741,824 192.0.0.0

/1 8,388,608 C, 32,768 B, 128 A 2,147,483,648 128.0.0.0

/0 16,777,216 C, 65,536 B, 256 A 4,294,967,296 0.0.0.0

(*) En la práctica hay que restar 2 a este número. La dirección menor

(más baja - todos los bits de host a 0) del bloque se usa para identificar

a la propia red (toda la red), y la dirección mayor (la más alta - todos

los bits de host a 1) se usa como dirección de broadcast. Por tanto, en

un bloque CIDR /24 podríamos disponer de 28–2=254 direcciones IP

para asignar a dispositivos.



Antecedentes históricos

Originalmente, direcciones IP se separaban en dos partes: la dirección

de red (que identificaba una red o subred), y la dirección de host (que

identificaba la conexión o interfaz de una máquina específica a la red).

Esta división se usaba para controlar la forma en que se encaminaba el

tráfico entre redes IP.

Históricamente, el espacio de direcciones IP se dividía en cinco clases

principales de redes (A, B, C, D y E), donde cada clase tenía asignado

un tamaño fijo de dirección de red. La clase, y por extensión la

longitud de la dirección de red y el número de host, se podían

determinar comprobando los bits más significativos (a la izquierda) de

la dirección IP:

0 para las redes de Clase A

10 para las redes de Clase B

110 para las redes de Clase C

1110 para las redes de Clase D (usadas para transmisiones

multicast)

11110 para las redes de Clase E (usadas para investigación y

experimentación)

Sin una forma de especificar la longitud de prefijo, o la máscara de

red, los algoritmos de encaminamiento en los enrutadores tenían que

usar forzosamente la clase de la dirección IP para determinar el

tamaño de los prefijos que se usarían en las tablas de ruta. Esto no

representaba un gran problema en la Internet original, donde sólo

había unas decenas/cientos de ordenadores, y los routers podían

almacenar en memoria todas las rutas necesarias para alcanzarlos.

A medida que la red TCP/IP experimental se expandió en los años 80

para formar Internet, el número de ordenadores con dirección IP

pública creció exponencialmente, forzando a los enrutadores a

incrementar la memoria necesaria para almacenar las tablas de rutas, y

los recursos necesarios para mantener y actualizar esas tablas. La

necesidad de un esquema de direcciones más flexible se hacía cada

vez más patente.

Esta situación condujo al desarrollo sucesivo de las subredes y CIDR.

Dado que se ignora la antigua distinción entre clases de direcciones, el

nuevo sistema se denominó encaminamiento sin clases (classless


Pág. 137

routing). Esta denominación conllevó que el sistema original fuera

denominado encaminamiento con clases (classful routing).

VLSM parte del mismo concepto que CIDR. El término VLSM se usa

generalmente cuando se habla de redes privadas, mientras que CIDR

se usa cuando se habla de Internet (red pública).



6.4. Direcciones privadas

Hay ciertas direcciones en cada clase de dirección IP que no están

asignadas y que se denominan direcciones privadas. Las direcciones

privadas pueden ser utilizadas por los hosts que usan traducción de

dirección de red (NAT) para conectarse a una red pública o por los

hosts que no se conectan a Internet. En una misma red no pueden

existir dos direcciones iguales, pero sí se pueden repetir en dos redes

privadas que no tengan conexión entre sí o que se conecten a través

del protocolo NAT. Las direcciones privadas son:

Clase A: 10.0.0.0 a 10.255.255.255 (8 bits red, 24 bits hosts).

Clase B: 172.16.0.0 a 172.31.255.255 (16 bits red, 16 bits

hosts). 16 redes clase B contiguas, uso en universidades y

grandes compañías.

Clase C: 192.168.0.0 a 192.168.255.255 (24 bits red, 8 bits

hosts). 256 redes clase C contiguas, uso de compañías medias

y pequeñas además de pequeños proveedores de internet

(ISP).

Muchas aplicaciones requieren conectividad dentro de una sola red, y

no necesitan conectividad externa. En las redes de gran tamaño a

menudo se usa TCP/IP. Por ejemplo, los bancos pueden utilizar

TCP/IP para conectar los cajeros automáticos que no se conectan a la

red pública, de manera que las direcciones privadas son ideales para

estas circunstancias. Las direcciones privadas también se pueden

utilizar en una red en la que no hay suficientes direcciones públicas

disponibles.

Las direcciones privadas se pueden utilizar junto con un servidor de

traducción de direcciones de red (NAT) para suministrar conectividad

a todos los hosts de una red que tiene relativamente pocas direcciones

públicas disponibles. Según lo acordado, cualquier tráfico que posea

una dirección destino dentro de uno de los intervalos de direcciones

privadas no se enrutará a través de Internet.


Pág. 139

Red privada

En la terminología de Internet, una red privada es una red que usa el

espacio de direcciones IP especificadas en el documento RFC 1918.

A los terminales puede asignársele direcciones de este espacio de

direcciones cuando se requiera que ellas deban comunicarse con otras

terminales dentro de la red interna (una que no sea parte de Internet)

pero no con Internet directamente.

Las redes privadas son bastante comunes en esquemas de redes de

área local (LAN) de oficina, pues muchas compañías no tienen la

necesidad de una dirección IP global para cada estación de trabajo,

impresora y demás dispositivos con los que la compañía cuente. Otra

razón para el uso de direcciones de IP privadas es la escasez de

direcciones IP públicas que pueden ser registradas. IPv6 se creó

justamente para combatir esta escasez, pero aún no ha sido adoptado

en forma definitiva.

Los enrutadores en Internet normalmente se configuran de manera tal

que descarten cualquier tráfico dirigido a direcciones IP privadas. Este

aislamiento le brinda a las redes privadas una forma de seguridad

básica, dado que por lo general no es posible que alguien desde fuera

de la red privada establezca una conexión directa a una máquina por

medio de estas direcciones. Debido a que no es posible realizar

conexiones entre distintas redes privadas a través de Internet, distintas

compañías pueden usar el mismo rango de direcciones privadas sin

riesgo de que se generen conflictos con ellas, es decir, no se corre el

riesgo de que una comunicación le llegue por error a un tercero que

esté usando la misma dirección IP.

Si un dispositivo de una red privada necesita comunicarse con otro

dispositivo de otra red privada distinta, es necesario que cada red

cuente con una puerta de enlace con una dirección IP pública, de

manera que pueda ser alcanzada desde fuera de la red y así se pueda

establecer una comunicación, ya que un enrutador podrá tener acceso

a esta puerta de enlace hacia la red privada. Típicamente, esta puerta

de enlace será un dispositivo de traducción de dirección de red (NAT)

o un servidor proxy.

Sin embargo, esto puede ocasionar problemas cuando distintas

compañías intenten conectar redes que usan direcciones privadas.



Existe el riesgo de que se produzcan conflictos y problemas de ruteo si

ambas redes usan las mismas direcciones IP para sus redes privadas o

si dependen de la traducción de dirección de red (NAT) para que se

conecten a través de Internet.

Las direcciones de internet privadas son:

NOMBRE RANGO DE

DIRECCION IP

NÚME

RO DE

IP

DESCRIPCI

ÓN DE LA

CLASE

MAYOR

BLOQUE DE

CIDR10

DEFINIDO

EN

bloque de

24 bits

10.0.0.0 – 10.255.255.255

16.777.216

clase A simple

10.0.0.0/8 RFC 1918

bloque de

20 bits

172.16.0.0 –

172.31.255.255

1.048.5

76

16 clases B

continuas

172.16.0.0/12

bloque de

16 bits

192.168.0.0 – 192.168.255.255

65.536 256 clases C continuas

192.168.0.0/16

bloque de

16 bits

169.254.0.0 –

169.254.255.255

65.536 clase B

simple

169.254.0.0/16 RFC 330,

RFC 3927

El documento RFC 1597 contiene la especificación original y

permanece por razones históricas, pues ha sido reemplazado por el

documento RFC 1918.

Para reducir la carga en los servidores de nombre de dominio raíces

causada por búsquedas inversas de DNS de estas direcciones IP, un

servidor de nombres del tipo "agujero negro" es provisto por la red

anycast AS112.

Direcciones de enlace local

Un segundo conjunto de redes privadas es el rango de direcciones de

enlace local especificado en los documentos RFC 3330 y 3927. La

intención detrás de estos documentos es la de proveer una dirección IP

(lo que implica conectividad entre redes) sin tener disponible un

servidor de DHCP y sin tener que configurar direcciones de red

manualmente. La subred 169.254/16 ha sido reservada para tal fin.

Si una dirección de red no puede obtenerse por medio de DHCP, se

asigna una redirección entre 169.254.1.0 y 169.254.254.255 en forma

aleatoria. El estándar prescribe que la colisión de direcciones debe

tratarse con cuidado. Dentro del rango de direcciones de 169.254/16,

10

Classless Inter-Domain Routing o CIDR (enrutamiento entre dominios sin clases) se

introdujo en 1993 por IETF y representa la última mejora en el modo de interpretar las direcciones IP. Su introducción permitió una mayor flexibilidad al dividir rangos de

direcciones IP en redes separadas.


Pág. 141

las subredes 169.254.0/24 y 169.254.255/24 se han dejado de lado

para uso futuro.

Tal como con las direcciones de red privada definidas en el

documento RFC 1918, los paquetes generados en esta subred no

deben ser enrutados a internet.



6.5. Máscara de subred

La máscara permite distinguir los bits que identifican la red y los que

identifican el host de una dirección IP. Dada la dirección de clase A

10.2.1.2 sabemos que pertenece a la red 10.0.0.0 y el host al que se

refiere es el 2.1.2 dentro de la misma. La máscara se forma poniendo a

1 los bits que identifican la red y a 0 los bits que identifican el host.

De esta forma una dirección de clase A tendrá como máscara

255.0.0.0, una de clase B 255.255.0.0 y una de clase C 255.255.255.0.

Los dispositivos de red realizan un AND entre la dirección IP y la

máscara para obtener la dirección de red a la que pertenece el host

identificado por la dirección IP dada. Por ejemplo un router necesita

saber cuál es la red a la que pertenece la dirección IP del datagrama

destino para poder consultar la tabla de encaminamiento y poder

enviar el datagrama por la interfaz de salida. Para esto se necesita

tener cables directos. La máscara también puede ser representada de la

siguiente forma 10.2.1.2/8 donde el /8 indica que los 8 bits más

significativos de máscara están destinados a redes, es decir /8 =

255.0.0.0. Análogamente (/16 = 255.255.0.0) y (/24 = 255.255.255.0)


Pág. 143

6.6. Creación de subredes

El espacio de direcciones de una red puede ser subdividido a su vez

creando subredes autónomas separadas. Un ejemplo de uso es cuando

necesitamos agrupar todos los empleados pertenecientes a un

departamento de una empresa. En este caso crearíamos una subred que

englobara las direcciones IP de éstos. Para conseguirlo hay que

reservar bits del campo host para identificar la subred estableciendo a

uno los bits de red-subred en la máscara. Por ejemplo la dirección

172.16.1.1 con máscara 255.255.255.0 nos indica que los dos

primeros octetos identifican la red (por ser una dirección de clase B),

el tercer octeto identifica la subred (a 1 los bits en la máscara) y el

cuarto identifica el host (a 0 los bits correspondientes dentro de la

máscara). Hay dos direcciones de cada subred que quedan reservadas:

aquella que identifica la subred (campo host a 0) y la dirección para

realizar Broadcast en la subred (todos los bits del campo host en 1).



6.7. IP dinámica

Una dirección IP dinámica es una IP asignada mediante un servidor

DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol) al usuario. La IP que

se obtiene tiene una duración máxima determinada. El servidor DHCP

provee parámetros de configuración específicos para cada cliente que

desee participar en la red IP. Entre estos parámetros se encuentra la

dirección IP del cliente.

DHCP apareció como protocolo estándar en octubre de 1993. El

estándar RFC 2131 especifica la última definición de DHCP (marzo

de 1997). DHCP sustituye al protocolo BOOTP, que es más antiguo.

Debido a la compatibilidad retroactiva de DHCP, muy pocas redes

continúan usando BOOTP puro.

Las IP dinámicas son las que actualmente ofrecen la mayoría de

operadores. Éstas suelen cambiar cada vez que el usuario reconecta

por cualquier causa.

Ventajas

Reduce los costos de operación a los proveedores de

servicios de Internet (ISP).

Reduce la cantidad de IP asignadas (de forma fija) inactivas.

Desventajas

Obliga a depender de servicios que redirigen un host a una

IP.


Pág. 145

6.8. Asignación de direcciones IP

Dependiendo de la implementación concreta, el servidor DHCP tiene

tres métodos para asignar las direcciones IP:

manualmente, cuando el servidor tiene a su disposición una

tabla que empareja direcciones MAC con direcciones IP,

creada manualmente por el administrador de la red. Sólo

clientes con una dirección MAC válida recibirán una

dirección IP del servidor.

automáticamente, donde el servidor DHCP asigna

permanentemente una dirección IP libre, tomada de un rango

prefijado por el administrador, a cualquier cliente que solicite

una.

dinámicamente, el único método que permite la reutilización

de direcciones IP. El administrador de la red asigna un rango

de direcciones IP para el DHCP y cada ordenador cliente de

la LAN tiene su software de comunicación TCP/IP

configurado para solicitar una dirección IP del servidor

DHCP cuando su tarjeta de interfaz de red se inicie. El

proceso es transparente para el usuario y tiene un periodo de

validez limitado.



6.9. IP fija

Una dirección IP fija es una dirección IP asignada por el usuario de

manera manual (Que en algunos casos el ISP o servidor de la red no lo

permite), o por el servidor de la red (ISP en el caso de internet, router

o switch en caso de LAN) en base a la Dirección MAC del cliente.

Mucha gente confunde IP Fija con IP Pública e IP Dinámica con IP

Privada.

Una IP puede ser Privada ya sea dinámica o fija como puede ser IP

Pública Dinámica o Fija.

Una IP Pública se utiliza generalmente para montar servidores en

internet y necesariamente se desea que la IP no cambie por eso

siempre la IP Pública se la configura de manera Fija y no Dinámica,

aunque si se podría.

En el caso de la IP Privada generalmente es dinámica asignada por un

servidor DHCP, pero en algunos casos se configura IP Privada Fija

para poder controlar el acceso a internet o a la red local, otorgando

ciertos privilegios dependiendo del número de IP que tenemos, si esta

cambiara (fuera dinámica) sería más complicado controlar estos

privilegios (pero no imposible).

Las IP Públicas fijas actualmente en el mercado de acceso a Internet

tienen un costo adicional mensual. Estas IP son asignadas por el

usuario después de haber recibido la información del proveedor o bien

asignadas por el proveedor en el momento de la primera conexión.

Esto permite al usuario montar servidores web, correo, FTP, etc. y

dirigir un nombre de dominio a esta IP sin tener que mantener

actualizado el servidor DNS cada vez que cambie la IP como ocurre

con las IP Públicas dinámicas.


Pág. 147

6.10. Direcciones IPv6

La función de la dirección IPv6 es exactamente la misma a su

predecesor IPv4, pero dentro del protocolo IPv6. Está compuesta por

128 bits y se expresa en una notación hexadecimal de 32 dígitos. IPv6

permite actualmente que cada persona en la tierra tenga asignada

varios millones de IPs, ya que puede implementarse con 2128

(3.4×1038 hosts direccionables). La ventaja con respecto a la

dirección IPv4 es obvia en cuanto a su capacidad de direccionamiento.

Su representación suele ser hexadecimal y para la separación de cada

par de octetos se emplea el símbolo ":". Un bloque abarca desde 0000

hasta FFFF. Algunas reglas de notación acerca de la representación de

direcciones IPv6 son:

Los ceros iniciales, como en IPv4, se pueden obviar.

Ejemplo:2001:0123:0004:00ab:0cde:3403:0001:0063->

2001:123:4:ab:cde:3403:1:63

Los bloques contiguos de ceros se pueden comprimir

empleando "::". Esta operación sólo se puede hacer una vez.

Ejemplo: 2001:0:0:0:0:0:0:4 -> 2001::4.

Ejemplo no válido: 2001:0:0:0:2:0:0:1 -> 2001::2::1 (debería

ser 2001::2:0:0:1 ó 2001:0:0:0:2::1).



6.11. Ejemplo de interconexión de 3 redes

Cada host (computador) tiene una dirección física que viene

determinada por su adaptador de red. Estas direcciones se

corresponden con la capa de acceso al medio y se utilizan para

comunicar dos computadores que pertenecen a la misma red. Para

identificar globalmente un computador dentro de un conjunto de redes

TCP/IP se utilizan las direcciones IP (capa de red). Observando una

dirección IP sabremos si pertenece a nuestra propia red o a una

distinta (todas las direcciones IP de la misma red comienzan con los

mismos números). Tabla 12

Ilustración 71

Host Dirección física Dirección IP Red

A 00-60-52-0B-B7-7D 192.168.0.10

00-E0-4C-AB-9A-FF 192.168.0.1

A3-BB-05-17-29-D0 10.10.0.1

B 00-E0-4C-33-79-AF 10.10.0.7

B2-42-52-12-37-BE 10.10.0.2

00-E0-89-AB-12-92 200.3.107.1

C A3-BB-08-10-DA-DB 200.3.107.73

D B2-AB-31-07-12-93 200.3.107.200

Red 1

R1

Red 2

R2

Red 3


Pág. 149

La capa de red se encarga de fragmentar cada mensaje en paquetes de

datos llamados datagramas IP y de enviarlos de forma independiente a

través de la red de redes. Cada datagrama IP incluye un campo con la

dirección IP de destino. Esta información se utiliza para enrutar los

datagramas a través de las redes necesarias que los hagan llegar hasta

su destino.

Nota: Cada vez que visitamos una página web o recibimos un correo

electrónico es habitual atravesar un número de redes comprendido

entre 10 y 20, dependiendo de la distancia de los hosts. El tiempo que

tarda un datagrama en atravesar 20 redes (20 routers) suele ser inferior

a 600 milisegundos.

En el ejemplo anterior, supongamos que el computador 200.3.107.200

(D) envía un mensaje al computador con 200.3.107.73 (C). Como

ambas direcciones comienzan con los mismos números, D sabrá que

ese computador se encuentra dentro de su propia red y el mensaje se

entregará de forma directa. Sin embargo, si el

computador 200.3.107.200 (D) tuviese que comunicarse con

10.10.0.7 (B), D advertiría que el computador destino no pertenece a

su propia red y enviaría el mensaje al router R2 (es el computador que

le da salida a otras redes). El router entregaría el mensaje de forma

directa porque B se encuentra dentro de una de sus redes (la Red 2).



6.12. Protocolos de la capa de red

Algunos protocolos de la capa de red son:

IP (IPv4, IPv6, IPsec)

OSPF

IS-IS

ARP, RARP

RIP

ICMP, ICMPv6

IGMP

DHCP

Los protocolos que vamos a describir a continuación no se preocupan

por el medio de transmisión: dan por hecho que existe un protocolo de

la capa de acceso al medio que se encarga del envío y recepción de los

paquetes a través del medio de transmisión.

IPX

Protocolo IPX (Internetwork Packet Exchange, intercambio de

paquetes entre redes) fue desarrollada por Novell a principios de los

años 80. Gozó de gran popularidad durante unos 15 años si bien

actualmente ha caído en desuso. Estos protocolos fueron creados

como parte del sistema operativo de red Novell NetWare. En un

principio fueron protocolos propietarios aunque más adelante se

comenzaron a incorporar a otros sistemas operativos: Windows los

incluye con los nombres de Protocolo compatible con IPX/SPX o

Transporte compatible NWLink IPX/SPX según las versiones.

IPX es enrutable: hace posible la comunicación entre computadores

pertenecientes a redes distintas interconectadas por encaminadores

(routers). El protocolo IPX pertenece a la capa de red y se encarga del

envío de los paquetes (fragmentos de mensajes) a través de las redes

necesarias para llegar a su destino.

La estructura de protocolos IPX/SPX se corresponde en gran medida

con TCP/IP. Su configuración es más sencilla que en TCP/IP aunque

admite menos control sobre el direccionamiento de la red. El

identificador de cada puesto en la red es un número de 6 bytes, que

coincide con la dirección física de su adaptador, seguido de un número

de 6 bytes, que representa la dirección de la red. Por ejemplo:

44.45.EA.54.00.00:4C.34.A8.59 (nodo: red).


Pág. 151

AppleTalk

Es el protocolo propietario de Apple utilizado para interconectar

computadores Macintosh. Es un protocolo enrutable. El identificador

de cada puesto es un número de 1 byte y el de cada red, un número de

2 bytes. Por ejemplo, "50.8" representa el computador 8 de la red 50.

Si el número de puestos en una red es superior a 253 hosts, se utilizan

varios números de redes contiguos en lugar de sólo uno. Por ejemplo,

la red "100-101" dará cabida a 506 hosts. Un host conectado a la red

"100-101" tendrá una dirección de la forma "100.x". En la

terminología de Apple, una red se conoce como una zona.

NetBEUI

NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface, interfaz de usuario

extendida para NetBIOS) es un protocolo muy sencillo que se utiliza

en redes pequeñas de menos de 10 computadores que no requieran

salida a Internet. Su funcionamiento se basa en el envío de difusiones

a todos los computadores de su red. Sus difusiones no atraviesan los

encaminadores a no ser que estén configurados para dejar pasar este

tráfico: es un protocolo no enrutable.

La ventaja de este protocolo es su sencillez de configuración: basta

con instalar el protocolo y asignar un nombre a cada computador para

que comience a funcionar. Su mayor desventaja es su ineficiencia en

redes grandes (se envían excesivas difusiones).

Actualmente es un protocolo exclusivo de las redes Microsoft. Fue

diseñado para ofrecer una interfaz sencilla para NetBIOS (este

protocolo trabaja en la capa de aplicación).

IP

IP (Internet Protocol, protocolo de Internet) es el estándar en las

redes. Fue diseñado por el Departamento de Defensa de los Estados

Unidos a finales de los años 70 para utilizarse en una red resistente a

bombas: aunque se destruyese alguna línea de comunicación o

encaminador, la comunicación podría seguir funcionando por rutas

alternativas. Lo sorprendente de TCP/IP es que no fue pensado para

resistir el espionaje: los protocolos originales transmiten las

contraseñas y datos sin codificación alguna.



IP es el protocolo de Internet (en realidad, es una familia de

protocolos). En la actualidad es la elección recomendada para casi

todas las redes, especialmente si la red tiene salida a Internet.

El protocolo IP, perteneciente a la capa de red. El identificador de

cada puesto es la dirección IP. Una dirección IP es un número de 4

bytes. Por ejemplo: 194.142.78.95. Este número lleva codificado la

dirección de red y la dirección de host

Las direcciones IP se clasifican en:

Direcciones públicas. Son visibles desde todo Internet. Se

contratan tantas como necesitemos. Son las que se asignan a los

servidores de Internet que sirven información 24 horas al día

(por ejemplo, un servidor web).

Direcciones privadas. Son visibles sólo desde una red interna

pero no desde Internet. Se utilizan para identificar los puestos de

trabajo de las empresas. Se pueden utilizar tantas como se

necesiten; no es necesario contratarlas.


Pág. 153

6.13. Familia de protocolos TCP/IP

Ilustración 72, familia de protocolos TCP/IP

LLC (Logical Link Control, control lógico de enlace)

MAC (Media Access Control)

CSMA/CA Carrier Sense, Multiple Access / Collision Avoidance, Capa

2 Modelo OSI, Normalmente empleado en sistemas vía radio

(modernamente Wireless tipo WiFi), Funcionamiento: Censar la

portadora, porque Múltiples estaciones pueden tener acceso, lo que

implica que Puede haber colisiones, lo cual se Trata de prevenir, mediante

reservación del canal y Acuse de recibo

CSMA/CD Carrier Sense, Multiple Access / Collision Detection, Capa 2

Modelo OSI, Normalmente empleado en sistemas compartidos vía

alámbrica Principalmente Ethernet y sus derivados. Funcionamiento:

Censar la portadora, porque Múltiples estaciones pueden tener acceso, lo

que implica que Puede haber colisiones, lo cual se Puede corregir,

notificando de la colisión (jam) y Retransmitiendo la data, después de un

período aleatorio

Token Passing Paso de Testigo. Solución IBM. Capa 2 Modelo OSI.

Funcionamiento: Las estaciones hablan con sus vecinos al estilo “carrera

de relevos”. Se emplean testigos para transportar la información. El

testigo circula por la red en todo momento, sea libre u ocupado con un

mensaje. La versión original contempla 1 solo testigo por segmento; otras

versiones soportan múltiples testigos (Slotted Ring, por ejemplo)



Frame Relay Capa 2 del Modelo OSI. Conmuta Tramas. Una trama es

una unidad de información de tamaño variable. La conmutación se realiza

en función de un campo del encabezado llamado DLCI. El DLCI es “el

número del circuito”. No hay garantía de la Calidad de Servicio.

Diseñada para datos. Puede transmitir voz si se toman ciertas

precauciones.

ATM Conmuta celdas. Unidades de información pequeña y de longitud

fija (53 octetos). La conmutación se realiza en función de 2 campos del

encabezado: VPI, VCI. Que en conjunto conforman el VPT (circuito) Se

diseñó para ser una red multiservicio, de manera que sí hay garantía de la

Calidad de Servicio (QoS)

IP Internet Protocol. Esquema global de direcciones. Fragmentación /

reensamblado. Routing

ARP Address Resolution Protocol. Conozco el número de IP destino,

necesito el address de hardware (MAC). Se envía un broadcast con el

pedido de resolución. Se recibe un unicast con la respuesta. Se recuerda

por un rato en un cache.

ICMP Internet Control Message Protocol. Mecanismo para pasar

mensajes de error y de control a través de una red internet. El mensaje

ICMP se encapsula en un datagrama IP. Generalmente lo envía un router

o un host al source address de un datagrama IP recibido

TCP Transmission Control Protocol. Mecanismo de transporte confiable

(control de errores). protocolo extremo a extremo (end-to-end). Orientado

a conexión, con control de flujo. "port number": identificación unívoca de

una aplicación, multiplexado y desmultiplexado de datagramas, Una

aplicación puede tener reservado un port number especifico, Well-known

services

UDP User Datagram Protocol. Mecanismo de transporte no confiable (sin

control de errores). Protocolo extremo a extremo (end-to-end). "port

number": identificación unívoca de una aplicación, multiplexado y

desmultiplexado de datagramas, Una aplicación puede tener reservado un

port number especifico, Well-known services


Pág. 155

Traducción de Dirección de Red - NAT

NAT (Network Address Translation) es un mecanismo utilizado por

routers IP para intercambiar paquetes entre dos redes que asignan

mutuamente direcciones incompatibles. Consiste en convertir, en tiempo

real, las direcciones utilizadas en los paquetes transportados. También es

necesario editar los paquetes para permitir la operación de protocolos que

incluyen información de direcciones dentro de la conversación del

protocolo.

El tipo más simple de NAT proporciona una traducción una a una de las

direcciones IP. La RFC 2663 se refiere a este tipo de NAT como NAT

Básico, también se le conoce como NAT una a una. En este tipo de NAT

únicamente, las direcciones IP, las sumas de comprobación (checksums)

de la cabecera IP, y las sumas de comprobación de nivel superior, que se

incluyen en la dirección IP necesitan ser cambiadas. El resto del paquete

se puede quedar sin tocar (al menos para la funcionalidad básica del

TCP/UDP, algunos protocolos de nivel superior pueden necesitar otra

forma de traducción). Es corriente ocultar un espacio completo de

direcciones IP, normalmente son direcciones privadas IP, detrás de una

única dirección IP (o pequeño grupo de direcciones IP) en otro espacio de

direcciones (normalmente público).

NAT es como el recepcionista de una oficina grande. Imagine que le

indica al recepcionista que no le pase ninguna llamada a menos que se lo

solicite. Más tarde, llama a un posible cliente y le deja un mensaje para

que le devuelva el llamado. A continuación, le informa al recepcionista

que está esperando una llamada de este cliente y le solicita que le pase la

llamada a su teléfono.

El cliente llama al número principal de la oficina, que es el único número

que el cliente conoce. Cuando el cliente informa al recepcionista a quién

está buscando, el recepcionista se fija en una tabla de búsqueda que indica

cuál es el número de extensión de su oficina. El recepcionista sabe que el

usuario había solicitado esta llamada, de manera que la reenvía a su

extensión.

Entonces, mientras que el servidor de DHCP asigna direcciones IP

dinámicas a los dispositivos que se encuentran dentro de la red, los

routers habilitados para NAT retienen una o varias direcciones IP de



Internet válidas fuera de la red. Cuando el cliente envía paquetes fuera de

la red, NAT traduce la dirección IP interna del cliente a una dirección

externa. Para los usuarios externos, todo el tráfico que entra a la red y sale

de ella tiene la misma dirección IP o proviene del mismo conjunto de

direcciones.

Su uso más común es permitir utilizar direcciones privadas (definidas en

el RFC 1918) para acceder a Internet. Existen rangos de direcciones

privadas que pueden usarse libremente y en la cantidad que se quiera

dentro de una red privada. Si el número de direcciones privadas es muy

grande puede usarse solo una parte de direcciones públicas para salir a

Internet desde la red privada. De esta manera simultáneamente sólo

pueden salir a Internet con una dirección IP tantos equipos como

direcciones públicas se hayan contratado. Esto es necesario debido al

progresivo agotamiento de las direcciones IPv4. Se espera que con el

advenimiento de IPv6 no sea necesario continuar con esta práctica.

¿Qué es?

Internet en sus inicios no fue pensado para ser una red tan extensa, por ese

motivo se reservaron sólo 32 bits para direcciones, el equivalente a

4.294.967.296 direcciones únicas, pero el hecho es que el número de

máquinas conectadas a Internet aumentó exponencialmente y las

direcciones IP se agotaban. Por ello surgió la NAT o Network Address

Translation (Traducción de Direcciones de Red)

La idea es sencilla, hacer que redes de ordenadores utilicen un rango de

direcciones especiales (IP privadas) y se conecten a Internet usando una


Pág. 157

única dirección IP (IP pública). Gracias a este parche, las grandes

empresas sólo utilizarían una dirección IP y no tantas como máquinas

hubiese en dicha empresa. También se utiliza para conectar redes

domésticas a Internet.

¿Cómo funciona?

En la NAT existen varios tipos de funcionamiento:

Estática Una dirección IP privada se traduce siempre en una misma dirección IP

pública. Este modo de funcionamiento permitiría a un host dentro de la

red ser visible desde Internet. (Ver imagen anterior)

Dinámica El router tiene asignadas varias direcciones IP públicas, de modo que

cada dirección IP privada se mapea usando una de las direcciones IP

públicas que el router tiene asignadas, de modo que a cada dirección IP

privada le corresponde al menos una dirección IP pública.

Cada vez que un host requiera una conexión a Internet, el router le

asignará una dirección IP pública que no esté siendo utilizada. En esta



ocasión se aumenta la seguridad ya que dificulta que un host externo

ingrese a la red ya que las direcciones IP públicas van cambiando.

Sobrecarga La NAT con sobrecarga o PAT (Port Address Translation) es el más

común de todos los tipos, ya que es el utilizado en los hogares. Se pueden

mapear múltiples direcciones IP privadas a través de una dirección IP

pública, con lo que evitamos contratar más de una dirección IP pública.

Además del ahorro económico, también se ahorran direcciones IPv4,

ya que aunque la subred tenga muchas máquinas, todas salen a Internet a

través de una misma dirección IP pública.

Para poder hacer esto el router hace uso de los puertos. En los protocolos

TCP y UDP se disponen de 65.536 puertos para establecer conexiones.

De modo que cuando una máquina quiere establecer una conexión, el

router guarda su IP privada y el puerto de origen y los asocia a la IP

pública y un puerto al azar. Cuando llega información a este puerto

elegido al azar, el router comprueba la tabla y lo reenvía a la IP privada

y puerto que correspondan.


Pág. 159

Solapamiento Cuando una dirección IP privada de una red es una dirección IP pública

en uso, el router se encarga de reemplazar dicha dirección IP por otra

para evitar el conflicto de direcciones.

Ventajas de la NAT

El uso de la NAT tiene varias ventajas:

La primera y más obvia, el gran ahorro de direcciones IPv4

que supone, recordemos que podemos conectar múltiples

máquinas de una red a Internet usando una única dirección IP

pública.

Seguridad. Las máquinas conectadas a la red mediante NAT no

son visibles desde el exterior, por lo que un atacante externo no

podría averiguar si una máquina está conectada o no a la red.

Mantenimiento de la red. Sólo sería necesario modificar la

tabla de reenvío de un router para desviar todo el tráfico hacia

otra máquina mientras se llevan a cabo tareas de mantenimiento.

Desventajas de la NAT

Recordemos que la NAT es solo un parche, no una solución al verdadero

problema, por tanto también tiene una serie de desventajas asociadas a su

uso:

Checksums TCP y UDP: El router tiene que volver a calcular el

checksum de cada paquete que modifica. Por lo que se necesita

mayor potencia de computación.

No todas las aplicaciones y protocolos son compatibles con

NAT. Hay protocolos que introducen el puerto de origen dentro

de la zona de datos de un paquete, por lo que el router no lo

modifica y la aplicación no funciona correctamente.



Funcionamiento

El protocolo TCP/IP tiene la capacidad de generar varias conexiones

simultáneas con un dispositivo remoto. Para realizar esto, dentro de la

cabecera de un paquete IP, existen campos en los que se indica la

dirección origen y destino. Esta combinación de números define una

única conexión.

La mayoría de los NAT asignan varias máquinas (hosts) privadas a una

dirección IP expuesta públicamente. En una configuración típica, una red

local utiliza unas direcciones IP designadas “privadas” para subredes

(RFC 1918). Un ruteador en esta red tiene una dirección privada en este

espacio de direcciones. El ruteador también está conectado a Internet por

medio de una dirección pública asignada por un proveedor de servicios de

Internet. Como el tráfico pasa desde la red local a Internet, la dirección de

origen en cada paquete se traduce sobre la marcha, de una dirección

privada a una dirección pública. El ruteador sigue la pista de los datos

básicos de cada conexión activa (en particular, la dirección de destino y el

puerto). Cuando una respuesta llega al ruteador utiliza los datos de

seguimiento de la conexión almacenados en la fase de salida para

determinar la dirección privada de la red interna a la que remitir la

respuesta.

Todos los paquetes de Internet tienen una dirección IP de origen y una

dirección IP de destino. En general, los paquetes que pasan de la red

privada a la red pública tendrán su dirección de origen modificada,

mientras que los paquetes que pasan a la red pública de regreso a la red

privada tendrán su dirección de destino modificada. Existen

configuraciones más complejas.

Para evitar la ambigüedad en la forma de traducir los paquetes de vuelta,

es obligatorio realizar otras modificaciones. La mayor parte del tráfico

generado en Internet son paquetes TCP y UDP, para estos protocolos los

números de puerto se cambian, así la combinación de la información de

IP y puerto en el paquete devuelto puede asignarse sin ambigüedad a la

información de dirección privada y puerto correspondiente. Los

protocolos que no están basados en TCP y UDP requieren de otras

técnicas de traducción Los paquetes ICMP normalmente se refieren a una

conexión existente y necesitan ser asignado utilizando la misma

información de IP. Para el ICMP al ser una conexión existente no se

utiliza ningún puerto.


Pág. 161

Una pasarela NAT cambia la dirección origen en cada paquete de salida

y, dependiendo del método, también el puerto origen para que sea único.

Estas traducciones de dirección se almacenan en una tabla, para recordar

qué dirección y puerto le corresponde a cada dispositivo cliente y así

saber dónde deben regresar los paquetes de respuesta. Si un paquete que

intenta ingresar a la red interna no existe en la tabla en un determinado

puerto y dirección se puede acceder a un determinado dispositivo, como

por ejemplo un servidor web, lo que se denomina NAT inverso o DNAT

(Destination NAT).

NAT tiene muchas formas de funcionamiento, entre las que destacan:

Estática

Conocida también como NAT 1:1, es un tipo de NAT en el que una

dirección IP privada se traduce a una dirección IP pública, y donde esa

dirección pública es siempre la misma. Esto le permite a un host, como un

servidor Web, el tener una dirección IP de red privada pero aun así ser

visible en Internet. Para ello usa la técnica llamada Redirección de puertos

(en inglés port forwarding).

Dinámica

Es un tipo de NAT en la que una dirección IP privada se mapea a una IP

pública basándose en una tabla de direcciones de IP registradas

(públicas). Normalmente, el router NAT en una red mantendrá una tabla

de direcciones IP registradas, y cuando una IP privada requiera acceso a

Internet, el router elegirá una dirección IP de la tabla que no esté siendo

usada por otra IP privada. Esto permite aumentar la seguridad de una red

dado que enmascara la configuración interna de una red privada, lo que

dificulta a los hosts externos de la red el poder ingresar a ésta. Para este

método se requiere que todos los hosts de la red privada que deseen

conectarse a la red pública posean al menos una IP pública asociadas.

Sobrecarga

La más utilizada es la NAT de sobrecarga, conocida también como PAT

(Port Address Translation - Traducción de Direcciones por Puerto),

NAPT (Network Address Port Translation - Traducción de

Direcciones de Red por Puerto), NAT de única dirección o NAT

multiplexado a nivel de puerto.



Solapamiento

Cuando las direcciones IP utilizadas en la red privada son direcciones IP

públicas en uso en otra red, el encaminador posee una tabla de

traducciones en donde se especifica el reemplazo de éstas con una única

dirección IP pública. Así se evitan los conflictos de direcciones entre las

distintas redes.

Esquina de Configuración

En esta sección del artículo, se indicará la forma básica(s) de la

configuración de un NAT en un router. Los pasos usados en esta sección

siguen la forma de programar un servidor NAT en un router Cisco.

Conseguir un router real podría no ser fácil para llevar a cabo esta

experiencia, sin embargo, puede optar por utilizar un simulador de router

real, como el Cisco Packet Tracer. Eso supone que en esta muestra,

contamos con 3 routers, un Switch y tres computadores.

Las formas básicas en la creación de un servidor que utiliza NAT en el

router son los siguientes:

1. Conecte los dispositivos entre sí

2. Asumimos que usted sabe enrutamiento IP y cómo hacer

converger la red usando protocolo de enrutamientos. RIP11

se

recomienda para configuraciones más sencillas y rápidas.

3. Ahora que sus dispositivos están totalmente interconectados

como se muestra en el diagrama, por favor siga el código de

abajo. Note también que los nombres encontrados en el diagrama

mostrado anteriormente, será el utilizado en toda la siguiente

descripción. Cualquier cambio que realice durante la

configuración debe corresponder al nombre citado (El nombrado

no importa).

11

RIP son las siglas de Routing Information Protocol (Protocolo de Información de

Enrutamiento). Es un protocolo de puerta de enlace interna o IGP (Interior Gateway Protocol) utilizado por los routers (encaminadores), aunque también pueden actuar en

equipos, para intercambiar información acerca de redes IP. Es un protocolo de Vector de

distancias ya que mide el número de "saltos" como métrica hasta alcanzar la red de destino. El límite máximo de saltos en RIP es de 15, 16 se considera una ruta inalcanzable o no

deseable.


Pág. 163

Ahora que los dispositivos están totalmente interconectadas, siga

el código de abajo.

Router(config)#ip nat ?

inside Inside address translation

outside Outside address translation

pool Define pool of addresses

Router(config)#ip nat ins

Router(config)#ip nat inside ?

source Source address translation

Router(config)#ip nat inside sour

Router(config)#ip nat inside source ?

list Specify access list describing local addresses

static Specify static local->global mapping

Router(config)#ip nat inside source list

Router(config)#ip nat inside source list ?

<1-199> Access list number for local addresses

WORD Access list name for local addresses

Router(config)#ip nat inside source list 10 ?

interface Specify interface for global address

pool Name pool of global addresses

Router(config)#ip nat inside source list 10 pool ?

WORD Name pool of global addresses

Router(config)#ip nat inside source list 10 pool NAT ?

overload Overload an address translation

Router(config)#ip nat inside source list 10 pool NAT

Router(config)#no ip nat inside source list 10 pool NAT

Router(config)#ip nat outside source list 10 pool NAT

Router(config)#access-list 10 ?

deny Specify packets to reject

permit Specify packets to forward

remark Access list entry comment

Router(config)#access-list 10 per

Router(config)#access-list 10 permit any ?

Router(config)#access-list 10 permit any

Router(config)#exit




Pág. 165


1.- ¿Cuál es la función del nivel de red?

2.- ¿Qué fin cumple el nivel de red?

3.- ¿Qué decisión realiza el nivel de red?




1.-

Ruteo de los paquetes de la fuente al destino final a través de

ruteadores intermedios. Tiene que saber la topología de la subred,

evitar la congestión, y manejar los casos cuando la fuente y el

destino están en redes distintas.

2.-

El nivel de red normalmente es la interfaz entre el portador y el

cliente. Sus servicios son los servicios de la subred. Fines:

o Los servicios debieran ser independientes de la tecnología de

la subred.

o Se debiera resguardar el nivel de transporte de las

características de las subredes.

o Las direcciones de red disponibles al nivel de transporte

debieran usar un sistema uniforme.

3.-

La gran decisión en el nivel de red es si el servicio debiera ser

orientado a la conexión o sin conexión.

o Sin conexión (Internet). La subred no es confiable; porta bits

y no más. Los hosts tienen que manejar el control de errores.

El nivel de red ni garantiza el orden de paquetes ni controla

su flujo. Los paquetes tienen que llevar sus direcciones

completas de destino.

o Orientado a la conexión (sistema telefónico). Los pares en el

nivel de red establecen conexiones con características tal

como la calidad, el costo, y el ancho de banda. Se entregan

los paquetes en orden y sin errores, la comunicación es

dúplex, y el control de flujo es automático.


Pág. 167

Capítulo 7

CAPA DE TRANSPORTE

7.1. Capa de transporte

La función de ésta capa es, el multiplexado para permitir el

direccionamiento y la comunicación entre procesos. Se puede

implementar adicionalmente un control de errores, de secuencia y de

flujo de extremo a extremo.

El nivel de transporte o capa transporte es el cuarto nivel del modelo

OSI encargado de la transferencia libre de errores de los datos entre el

emisor y el receptor, aunque no estén directamente conectados, así

como de mantener el flujo de la red. Es la base de toda la jerarquía de

protocolo. La tarea de esta capa es proporcionar un transporte de datos

confiable y económico de la máquina de origen a la máquina destino,

independientemente de la red de redes física en uno. Sin la capa

transporte, el concepto total de los protocolos en capas tendría poco

sentido.

7.2. Servicios

Servicios proporcionados a las capas superiores

La meta final de la capa transporte es proporcionar un servicio

eficiente, confiable y económico a sus usuarios, que normalmente son

procesos de la capa aplicación. Para lograr este objetivo, la capa

transporte utiliza los servicios proporcionados por la capa de red. El

hardware o software de la capa transporte que se encarga del trabajo

se llama entidad de transporte, la cual puede estar en el núcleo del

sistema operativo, en un proceso independiente, en un paquete de

biblioteca o en la tarjeta de red.

Hay dos tipos de servicio en la capa transporte, orientado y no

orientado a la conexión.



En el servicio orientado a la conexión consta de tres partes:

1. Establecimiento

2. Transferencia de datos

3. Liberación.

En el servicio no orientado a la conexión se tratan los paquetes de

forma individual.

Es la primera capa que lleva a cabo la comunicación extremo a

extremo, y esta condición ya se mantendrá en las capas superiores.

7.3. Primitivas del servicio de transporte

Para permitir que los usuarios accedan al servicio de transporte, la

capa de transporte debe proporcionar algunas operaciones a los

programas de aplicación, es decir, una interfaz del servicio de

transporte. Cada servicio de transporte tiene su propia interfaz. Con el

propósito de ver los aspectos básicos, en esta sección examinaremos

primero un servicio de transporte sencillo y su interfaz.

El servicio de transporte es parecido al servicio en red, pero hay

algunas diferencias importantes. La principal, es que, el propósito del

servicio de red es modelar el servicio ofrecido por las redes reales, con

todos sus problemas. Las redes reales pueden perder paquetes, por lo

que generalmente el servicio no es confiable. En cambio, el servicio

de transporte (orientado a la conexión) si es confiable. Claro que las

redes reales no están libres de errores, pero ése es precisamente el

propósito de la capa de transporte: ofrecer un servicio confiable en una

red no confiable.

Otra diferencia entre la capa transporte y la de red es a quién van

dirigidos sus servicios. El servicio de red lo usan únicamente las

entidades de transporte. Pocos usuarios escriben sus entidades de

transporte y pocos usuarios o programas llegan a ver los aspectos

internos del servicio de red. En cambio, muchos programas ven

primitivas de transporte. En consecuencia el servicio de transporte

debe ser adecuado y fácil de usar.


Pág. 169

Las primitivas de un transporte sencillo serían:

LISTEN: Se bloquea hasta que algún proceso intenta el

contacto.

CONNECT: Intenta activamente establecer una conexión.

SEND: Envía información.

RECEIVE: Se bloquea hasta que llegue una TPDU de datos.

DISCONNECT: Este lado quiere liberar la conexión.

Y con estas primitivas podemos hacer un esquema sencillo de manejo

de conexiones. Las transiciones escritas en cursiva son causadas por

llegadas de paquetes. Las líneas continuas muestran la secuencia de

estados del cliente y las líneas punteadas muestran la secuencia del

servidor.

7.4. Sockets de Berkeley

Este es otro grupo de primitivas de transporte, las primitivas usadas en

UNIX para el TCP. En general son muy parecidas a las anteriores pero

ofrecen más características y flexibilidad.

7.5. Elementos de los protocolos de transporte

El servicio de transporte se implementa mediante un protocolo de

transporte entre dos entidades de transporte. En ciertos aspectos, los

protocolos de transporte se parecen a los protocolos de red. Ambos se

encargan del control de errores, la secuenciación y el control del flujo.

Pero también existen diferencias importantes entre ambas, como los

entornos en que operan, la capa transporte necesita el

direccionamiento explícito de los destinos, mientras que la capa de red

no, otra diferencia es la cantidad de datos, mucho mayor en la capa de

transporte.

7.6. Direccionamiento

Cuando un proceso desea establecer una conexión con un proceso de

aplicación remoto, debe especificar a cuál se conectará.(¿a quién

mando el mensaje?) El método que normalmente se emplea es definir



direcciones de transporte en las que los procesos pueden estar a la

escucha de solicitudes de conexión. En Internet, estos puntos

terminales se denominan puertos, pero usaremos el término genérico

de TSAP (Punto de Acceso al Servicio de Transporte). Los puntos

terminales análogos de la capa de red se llaman NSAP (Punto de

Acceso al Servicio de Red). Las direcciones IP son ejemplos de

NSAPs.

7.7. Establecimiento de una conexión

El establecimiento de una conexión parece fácil, pero en realidad es

sorprendentemente difícil. A primera vista, parecería que es suficiente

con mandar una TPDU (Unidad de Datos del Protocolo de Transporte)

con la petición de conexión y esperar a que el otro acepte la conexión.

El problema viene cuando la red puede perder, almacenar, o duplicar

paquetes. El principal problema es la existencia de duplicados

retrasados. Esto puede solucionarse de varias maneras (ninguna es

muy satisfactoria). Una es utilizar direcciones de transporte

desechables. En este enfoque cada vez que necesitemos una dirección

la creamos. Al liberarse la conexión descartamos la dirección y no se

vuelve a utilizar. O también asignar una secuencia dentro de los datos

transmitidos, pero estos plantean los problemas de que si se pierde la

conexión perdemos el orden del identificador y ya no funciona. Pero

la solución sería más fácil si los paquetes viejos se eliminaran de la

subred cada cierto tiempo de vida. Para ello podemos utilizar las

siguientes técnicas: Un diseño de subred Restringido. Colocar un

contador de saltos en cada paquete. Marcar el tiempo de cada paquete.

Pero en la práctica no vale solo con hacer esto sino que tenemos que

garantizar que todas las confirmaciones de los paquetes también se

eliminan.

7.8. Liberación de una conexión

La liberación de una conexión es más fácil que su establecimiento. No

obstante, hay más escollos de los que uno podría imaginar. Hay dos

estilos de terminación de una conexión: liberación asimétrica y

liberación simétrica. La liberación asimétrica es la manera en que

funciona el mecanismo telefónico: cuando una parte cuelga, se

interrumpe la conexión. La liberación simétrica trata la conexión

como dos conexiones unidireccionales distintas, y requiere que cada


Pág. 171

una se libere por separado. La liberación asimétrica es abrupta y puede

resultar en la perdida de datos. Por lo que es obvio que se requiere un

protocolo de liberación más refinado para evitar la pérdida de datos.

Una posibilidad es usar la liberación simétrica, en la que cada

dirección se libera independientemente de la otra. Aquí, un host puede

continuar recibiendo datos aun tras haber enviado una TPDU de

desconexión.

La liberación simétrica es ideal cuando un proceso tiene una cantidad

fija de datos por enviar y sabe con certidumbre cuándo los ha enviado.

En otras situaciones, la determinación de si se ha efectuado o no todo

el trabajo y se debe terminarse o no la conexión no es tan obvia.

Podríamos pensar en un protocolo en el que el host 1 diga:”Ya

termine, ¿Terminaste también?”. Si el host 2 responde “Ya termine

también. Adiós”, la conexión puede liberarse con seguridad.

Pero no es tan fiable por el problema de que siempre tendremos que

esperar la confirmación de los mensajes recibidos y si esta

confirmación no llega no libera la conexión y después puede que

necesite la confirmación de que llego la confirmación y entraríamos

en un bucle del que no podemos salir.

Podemos hacer que al host 1 si no le llega la confirmación después de

N intentos (es que quiere la desconexión), se libere. Esto produce una

conexión semi abierta en la que el host 1 está desconectado pero el

host 2 no como no le llega la confirmación no se desconecta nunca.

Para solucionar esto creamos una regla por la cual si al host 2 no le

llega ninguna TPDU durante cierta cantidad de segundos, se libera

automáticamente.

7.9. Control de Flujo y almacenamiento en buffer

Ya examinamos la conexión y la desconexión, veamos la manera en

que se manejan las conexiones mientras están en uso. Uno de los

aspectos clave es el control de flujo. Necesitamos un esquema para

evitar que un emisor rápido desborde a un receptor lento. La

diferencia principal es que un enrutador por lo regular tiene

relativamente pocas líneas, y un host puede tener numerosas

conexiones. Esta diferencia hace poco práctico emplear la

implementación que se hace en la capa de enlace



En esta capa lo que se hace es, si el servicio de red no es confiable, el

emisor debe almacenar en un buffer todas las TPDUs enviadas, igual

que en la capa enlace de datos. Sin embargo, con un servicio de red

confiable son posibles otros arreglos. En particular, si el emisor sabe

que el receptor siempre tiene espacio de buffer, no necesita tener

copias de las TPDUs que envía. Sin embargo, si el receptor no

garantiza que se aceptará cada TPDU que llegue, el emisor tendrá que

usar buffers de todas maneras. En el último caso, el emisor no puede

confiar en la confirmación de recepción de la capa red porque esto

sólo significa que ha llegado la TPDU, no que ha sido aceptada.

Los Buffers pueden ser de tres tipos, y usaremos cada uno de ellos

cuando más nos convenga.

El equilibrio óptimo entre el almacenamiento del buffer en el origen y

en el destino depende del tipo de trafico transportado por la conexión.

7.10. Multiplexión

La multiplexión de varias conversaciones en conexiones, circuitos

virtuales o enlaces físicos desempeña un papel importante en

diferentes capas de la arquitectura de red. En la capa de transporte

puede surgir la necesidad de multiplexión por varias razones. Por

ejemplo, si en un host sólo se dispone de una dirección de red, todas la

conexiones de transporte de esa máquina tendrán que utilizarla.

Cuando llega una TPDU, se necesita algún mecanismo para saber a

cuál proceso asignarla. Esta situación se conoce como multiplexión

hacia arriba.

La multiplexión también puede ser útil en la capa transporte para la

utilización de circuitos virtuales, que dan más ancho de banda cuando

se re asigna a cada circuito una tasa máxima de datos. La solución es

abrir múltiples conexiones de red y distribuir el tráfico entre ellas.

Esto se denomina multiplexión hacia abajo.

7.11. Recuperación de caídas

Si los hosts y los enrutadores están sujetos a caídas, la recuperación es

fundamental. Si la entidad de transporte está por entero dentro de los

hosts, la recuperación de caídas de red y de enrutadores es sencilla. Si

la capa de red proporciona servicio de datagramas, las entidades de


Pág. 173

transporte esperan pérdida de algunas TPDUs todo el tiempo, y saben

cómo manejarla. Si la capa de red proporciona servicio orientado a la

conexión, entonces la pérdida de un circuito virtual se maneja

estableciendo otro nuevo y sondeando la entidad de transporte remota

para saber cuáles TPDUs ha recibido y cuáles no.

Un problema más complicado es la manera de recuperarse de caídas

del host. Al reactivarse, sus tablas están en el estado inicial y no sabe

con precisión donde estaba.

En un intento por recuperar su estado previo, el servidor podría enviar

una TPDU de difusión a todos los demás host, anunciando que se

acaba de caer y solicitando a todos sus clientes que le informen el

estado de todas las conexiones abiertas.

7.12. Protocolos de la capa de transporte

SPX

El protocolo SPX (Sequential Packet Exchange, intercambio de

paquetes secuenciales).

SPX es enrutable: hace posible la comunicación entre computadores

pertenecientes a redes distintas interconectadas por encaminadores

(routers). El protocolo SPX pertenece a la capa de transporte: gestiona

el envío de mensajes completos entre los dos extremos de la

comunicación.

TCP

TCP (Transport Control Protocol, protocolo de control de transporte)

TCP es el protocolo de Internet. El protocolo TCP, perteneciente a la

capa de transporte.

Mecanismo de transporte confiable (control de errores)

Protocolo extremo a extremo (end to end),

Orientado a conexión, con control de flujo.

UDP

UDP (User Datagram Protocol)

Mecanismo de transporte no confiable (sin control de errores).



Protocolo extremo a extremo (end to end).


Pág. 175

Capítulo 8

CAPAS DE SESION, PRESENTACION Y APLICACION

8.1. introducción

La capa de sesión permite a los usuarios de diferentes computadoras

de una red establecer sesiones entre ellos, la capa de presentación es

un protocolo de paso de la información desde las capas adyacentes

que permite la comunicación entre las aplicaciones en distintos

sistemas informáticos de manera tal que resulte transparente, la capa

de aplicación es la capa a través de la cual viajan los paquetes de datos

antes de alcanzar su destino final, es la capa más cercana al usuario.

Estas tres capas forman parte del modelo de OSI, modelo que está

estructurado de forma tal que cada capa utiliza los servicios del nivel o

capa inmediatamente superior, y a su vez ofrece servicios a la capa

inmediatamente inferior.



8.2. Capa de sesión

Permite a los usuarios de diferentes computadoras de una red

establecer sesiones entre ellos. A través de una sesión se puede llevar

a cabo un transporte de datos ordinario, aunque esta capa se diferencia

de la de transporte en los servicios que proporciona.

La función de ésta capa es, brindar mecanismos de binding (ligado)

entre procesos de aplicaciones distribuidas, así como mecanismos de

sincronismo de transferencia de datos.

Función esencial:

Esta encargada de proporcionar sincronización y gestión de

testigos.

Establece, administra y finaliza las sesiones entre dos host

que se están comunicando.

Restaura la sesión a partir de un punto seguro y sin pérdida

de datos.

Sincroniza el dialogo entre las capas de presentación de los

host y administra su intercambio de datos.

Sincroniza el dialogo entre las capas de presentación de los

host y administra su intercambio de datos.

Ofrece disposiciones para una eficiente transferencia de

datos.

Manejar tokens

Hacer checkpoints.

Cronometra y controla el flujo.

Coordina el intercambio de información entre sistemas

mediante técnicas de conversación o diálogos.

Puede ser usada para efectuar un login a un sistema de

tiempo compartido remoto.

Permite que los usuarios de diferentes maquinas puedan

establecer sesiones entre ellos.

Protocolos importantes

Sistema de archivos de red (NFS).

Lenguaje de consulta estructurado (SOL).

Llamada de procedimiento remoto (RPC)

Sistema X Windows

Protocolo de control de sesión DNA (SCP).


Pág. 177

Servicios proporcionados por la capa de sesión

Intercambio de datos

Administración del dialogo.

Sincronización

Administración de actividades.

Notificación de excepciones.

Analogías

La capa de sesión coordina las aplicaciones mientras interactúa en dos

host que se comunican entre sí.

Las comunicaciones de datos viajan a través de redes conmutadas por

paquetes, al contrario de lo que ocurre con las llamadas telefónicas

que viajan a través de redes conmutadas por circuitos.

Control de dialogo

La capa de sesión decide si va a utilizar la conversación simultánea de

dos vías o la comunicación alternada de dos vías. Esta decisión se

conoce como control de dialogo.



8.3. Capa de presentación

Es generalmente un protocolo de paso de la información desde las

capas adyacentes y permite la comunicación entre las aplicaciones en

distintos sistemas informáticos de manera tal que resulte transparente

para las aplicaciones, se ocupa del formato y la representación de los

datos y, si es necesario, esta capa puede traducir entre distintos

formatos de datos. Además, también se ocupa de las estructuras de los

datos que se utilizan en cada aplicación, esta capa ordena y organiza

los datos antes de su transferencia.

La función de ésta capa es, resolver los problemas derivados de la

representación heterogénea de datos entre los sistemas que se

comunican. Se especifica una sintaxis de comunicación conocida por

los diversos sistemas, y en cada sistema, la entidad de capa de

presentación deberá traducir la representación interna de datos en la

representación común.

Funciones y estándares de la capa de presentación

La capa de presentación está a cargo de la presentación de los datos en

una forma que el dispositivo receptor pueda comprender.

Esta capa cumple tres funciones principales y son las siguientes:

Formateo de datos (presentación)

Cifrado de datos

Compresión de datos

Después de recibir los datos de la capa de aplicación, la capa de

presentación ejecuta una de sus funciones, o todas ellas, con los datos

antes de mandarlos a la capa de sesión. En la estación receptora, la

capa de presentación toma los datos de la capa de sesión y ejecuta las

funciones requeridas antes de pasarlos a la capa de aplicación

Para comprender esto mejor piense en dos sistemas que sean

diferentes:

El primer sistema utiliza el Código ampliado de caracteres decimales

codificados en binario (EBCDIC) para representar los caracteres en la

pantalla y el segundo sistema utiliza el Código americano normalizado

para el intercambio de la información (ASCII). La Capa 6 opera como

traductor entre estos dos tipos diferentes de códigos


Pág. 179

Los estándares de la Capa 6 también determinan la presentación de las

imágenes gráficas, algunos estándares son:

PICT: Un formato de imagen utilizado para transferir

gráficos Quick Draw entre programas del sistema operativo

MAC.

TIFF (Formato de archivo de imagen etiquetado).

JPEG (Grupo conjunto de expertos fotográficos).

Otros estándares de la Capa 6 regulan la presentación de sonido y

películas, entre estos se encuentran:

MIDI: (Interfaz digital para instrumentos musicales) para

música digitalizada.

MPEG (Grupo de expertos en películas): Estándar para la

compresión y codificación de vídeo con movimiento.

QuickTime: Estándar para el manejo de audio y vídeo para

los programas del sistema operativo MAC.

Formatos de archivo.

ASCII y EBCDIC se utilizan para formatear texto. Los archivos de

texto ASCII contienen datos de caracteres simples y carecen de

comandos de formato sofisticados, que los procesadores de texto

aplicarían normalmente a un documento. El programa Notepad es un

ejemplo de aplicación que usa y crea archivos de texto. Generalmente

estos archivos tienen la extensión .txt.

El código EBCDIC es muy similar al código ASCII en el sentido de

que tampoco utiliza ningún formato sofisticado. La diferencia

principal entre los dos códigos es que EBCDIC se utiliza

principalmente en sistemas mainframe y el código ASCII se utiliza en

PC.

Otro formato de archivo común es el formato binario, en donde los

archivos contienen datos codificados especiales que sólo se pueden

leer con aplicaciones de software específicas. Programas como FTP

utilizan el tipo de archivo binario para transferir archivos.

El formato de archivo multimedios es otro tipo de archivo binario, que

almacena sonidos, música y vídeo. Los archivos de sonido

generalmente operan en una de dos formas.

Windows usa el formato de sonido WAV y el formato AVI para los

archivos animados. Algunos de los formatos de vídeo más comunes

son MPEG, MPEG2 y Macintosh QuickTime



Cifrado y compresión de datos

Protege la información durante la transmisión. Las transacciones

financieras utilizan el cifrado para proteger la información

confidencial que se envía a través de Internet. Se utiliza una clave de

cifrado para cifrar los datos en el lugar origen y luego descifrarlos en

el lugar destino.

La capa de presentación también se ocupa de la compresión de los

archivos. La compresión funciona mediante el uso de algoritmos para

reducir el tamaño de los archivos, este busca patrones de bits repetidos

en el archivo y entonces los reemplaza con un token. Un token es un

patrón de bit mucho más corto que representa el patrón largo.


Pág. 181

8.4. Capa de aplicación

Contiene toda la lógica necesaria para llevar a cabo las aplicaciones de

usuario. Para cada tipo específico de aplicación, como es por ejemplo

la transferencia de un fichero, se necesitará un módulo particular

dentro de esta capa; brinda servicios de red a las aplicaciones del

usuario

En esta capa, se implementan las funciones propias de cada servicio

aplicativo. Los servicios aplicativos típicos pueden ser: emulación de

terminal con acceso a un sistema remoto, transferencia de archivos,

file sharing, correo electrónico, acceso remoto a base de datos,

servicios de nombre o de directorio, etc.

Procesos de aplicación

La capa de aplicación soporta el componente de comunicación de una

aplicación. La capa de aplicación es responsable por lo siguiente:

Identificar y establecer la disponibilidad de los socios de la

comunicación deseada

Sincronizar las aplicaciones

Establecer acuerdos con respecto a los procedimientos para la

recuperación de errores

Controlar la integridad de los datos

Aplicaciones de red directas

La mayoría de las aplicaciones que operan en un entorno de red se

clasifican como aplicaciones cliente/servidor. Estas tienen todas dos

componentes que les permiten operar: el lado del cliente y el lado del

servidor. El lado del cliente se encuentra ubicado en el computador

local y es el que solicita los servicios. El lado del servidor se

encuentra ubicado en un computador remoto y brinda servicios en

respuesta al pedido del cliente.

Una aplicación cliente/servidor funciona mediante la repetición

constante de la siguiente rutina cíclica: petición del cliente, respuesta

del servidor; petición del cliente, respuesta del servidor; etc. Por

ejemplo, un navegador de Web accede a una página Web solicitando

un Localizador de recursos uniforme (URL), el servidor de Web

responde a la petición. Posteriormente, tomando como base la

información recibida del servidor de Web, el cliente puede solicitar



más información del mismo servidor de Web o puede acceder a otra

página Web desde un servidor de Web distinto.

8.5. Soporte indirecto de red

Corresponde a una función cliente/servidor. Si un cliente desea

guardar un archivo en un servidor de red, el redirector permite que la

aplicación se transforme en un cliente de red.

El redirector es un protocolo que funciona con los sistemas operativos

de los computadores

El proceso del redirector es el siguiente:

1. El cliente solicita que el servidor de archivos de la red

permita que los archivos de datos se puedan guardar.

2. El servidor responde guardando el archivo en el disco o

rechaza la petición del cliente

3. Si el cliente solicita que el servidor de impresión de la red

permita que los archivos de datos se impriman en una

impresora, procesa la petición imprimiendo el archivo o

rechaza la petición.

La ventaja de usar un redirector de red para un cliente local es que las

aplicaciones del cliente nunca tienen que reconocer a la red

8.6. Obtención e interrupción de una conexión

En los ejemplos anteriores una vez que se ha completado el

procesamiento, la conexión se interrumpe y se debe restablecer para

que la siguiente petición de procesamiento se pueda llevar a cabo. Esta

es una de las dos maneras en que se produce el proceso de

comunicación, pero Telnet y FTP establecen una conexión con el

servidor y la mantienen hasta que se haya ejecutado todo el proceso.

El computador cliente finaliza la conexión cuando determina que ha

finalizado.

8.7. Sistema de denominación de dominio

Problemas relacionados con el uso de direcciones IP

Internet se basa en un esquema de direccionamiento jerárquico. Esto

permite el enrutamiento basado en clases de direcciones, en lugar de

en direcciones individuales. El problema que esto crea para el usuario


Pág. 183

es la asociación de la dirección correcta con el sitio. Dado que no hay

ningún elemento que permita asociar el contenido del sitio con su

dirección.

Para poder asociar el contenido del sitio con su dirección, se

desarrolló un sistema de denominación de dominio El nombre de un

dominio es una serie de caracteres y/o números, generalmente un

nombre o una abreviatura, que representa la dirección numérica de un

sitio de Internet, por ejemplo:

.us: UnitedStates(EstadosUnidos)

.uk: United Kingdom (Reino Unido)

.edu: sitioseducacionales

.com: sitioscomerciales

8.8. Servidor de denominación de dominio

El servidor de denominación de dominio (DNS) es un dispositivo de

red que administra nombres de dominio y responde a las peticiones de

clientes para transformar un nombre de dominio en la dirección IP

asociada; se basa en una jerarquía que crea distintos niveles de

servidores DNS.

Cualquier tipo de aplicación que utiliza nombres de dominio para

representar direcciones IP utiliza el DNS para traducir ese nombre a la

dirección IP correspondiente.

Aplicaciones de red

Aplicaciones de Internet

Las aplicaciones de red se seleccionan tomando como base el tipo de

trabajo que necesita realizar. Un conjunto completo de programas de

la capa de aplicación está disponible para realizar la interfaz con

Internet. Cada tipo de programa de aplicación se asocia con su propio

protocolo de aplicación.

Es importante recordar que la capa de aplicación es simplemente otra

capa de protocolo dentro de los modelos OSI o TCP/IP.

8.9. Mensaje de correo electrónico

Permite el envío de mensajes entre computadores conectados. El

procedimiento para enviar un documento por correo electrónico

involucra dos procesos separados. El primero consiste en enviar el

mensaje de correo electrónico a la oficina de correos del usuario.



Este es un ejemplo de dirección de correo electrónico:

[email protected] .

Está formado por dos partes: el nombre del destinatario (se ubica antes

del signo @) y la dirección de correo del destinatario (se ubica

después del signo @).

8.10. Función DNS

Siempre que un cliente de correo electrónico envía cartas, solicita a un

servidor DNS, conectado a la red, que traduzca los nombres de

dominio a sus direcciones IP asociadas. Si el DNS puede traducir los

nombres, devuelve la dirección IP a los clientes, permitiendo de esta

manera la segmentación y el encapsulamiento correcto en la capa de

transporte. Si el DNS no puede traducir los nombres, las solicitudes se

transfieren hasta que los nombres se hayan traducido.

Después de que los mensajes de correo electrónico llegan al

computador, se pueden abrir y leer los mensajes de correo electrónico

se envían normalmente como texto ASCII

8.11. Ejemplos de capa de aplicación

Telnet

El software de emulación de terminal (Telnet) tiene la capacidad de

acceder de forma remota a otro computador. Le permite conectarse a

un host de Internet y ejecutar comandos. Se considera al cliente de

Telnet como una máquina local y al servidor de Telnet, que utiliza un

software especial denominado daemon, como un host remoto

Protocolo de transferencia de archivos

El protocolo de transferencia de archivos (FTP) está diseñado para

descargar archivos o cargarlos FTP es una aplicación cliente/servidor

al igual que el correo electrónico y Telnet. Requiere software de

servidor que se ejecuta en un host al que se puede acceder a través del

software de cliente.

Una sesión FTP se establece de la misma forma que una sesión Telnet.

Al igual que lo que ocurre con Telnet, la sesión FTP se mantiene hasta

que el cliente la termina o hasta que se produce algún tipo de error de

comunicación

mailto:[email protected]


Pág. 185

Protocolo de transferencia de hipertexto

Funciona con la World Wide Web. Los hipervínculos hacen que la

World Wide Web sea fácil de navegar. Un hipervínculo es un objeto

en una página Web que, cuando se hace clic en él, lo transfiere a otra

página Web. La página Web contiene una ubicación de dirección que

se denomina Localizador de Recursos Uniforme (URL)



Capítulo 9

REDES INALAMBRICAS

9.1. Introducción

Una de las tecnologías más prometedoras y discutidas en esta década

es la de poder comunicar computadoras mediante tecnología

inalámbrica. La conexión de computadoras mediante Ondas de Radio

o Luz Infrarroja, actualmente está siendo ampliamente investigada.

Las Redes Inalámbricas facilitan la operación en lugares donde la

computadora no puede permanecer en un solo lugar, como en

almacenes o en oficinas que se encuentren en varios pisos.

Las redes inalámbricas se han desarrollado vertiginosamente en los

últimos años

Las tecnologías más usadas actualmente son la IEEE 802.11b y g

La tecnología emergente IEEE 802.11n es muy prometedora y los

costos bajan rápido

Pronto el acceso inalámbrico se podrá hacer en cualquier parte:

trabajo, hogar, café, automóvil, tren, etc. y las aplicaciones son

ilimitadas.

La seguridad es de suma importancia

9.2. Redes de acceso inalámbrico

En estas redes los clientes se conectan a la red usando señales de radio

en reemplazo del cobre, en parte o en toda la conexión entre el cliente

y la central de conmutación.

Técnica de acceso muy utilizada en regiones donde las redes están aún

en desarrollo. También en países de reciente apertura en competencia

resulta ideal para un rápido despliegue de red


Pág. 187

9.3. Clasificación de las redes inalámbricas

WLL (Wireless Local Loop)

Broadband Wireless

o WiFi

o Wimax

o LMDS

o MMDS

o FOS

Sistemas celulares

9.4. Estándares inalámbricos

Ilustración 73, estándares inalámbricos

9.5. Tecnologías inalámbricas

Ilustración 74, tecnologías inalámbricas



9.6. WiFi

Es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basado en las

especificaciones IEEE 802.11.

WiFi se creó para ser utilizada en redes locales inalámbricas, pero es

frecuente que en la actualidad también se utilice para acceder a

Internet.

WiFi es una marca de la WiFi Alliance (anteriormente la Wireless

Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que

prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares IEEE

802.11x.

Los estándares IEEE 802.11b e IEEE 802.11g disfrutan de una

aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está

disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps y

54 Mbps. Existe también el estándar IEEE 802.11n que está en

desarrollo y trabaja a 2.4 GHz a una velocidad de 108 Mbps.

En los Estados Unidos y Japón, se maneja también el estándar IEEE

802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz y

que disfruta de una operatividad con canales relativamente limpios.

Aplicaciones:

Distribución multimedia

Transporte público

Instrumentación

Teletrabajo

9.7. WiMaX

Del inglés Worldwide Interoperability for Microwave Access,

Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas) es un

estándar de transmisión inalámbrica de datos (802.16d) diseñado para

ser utilizado en el área metropolitana o MAN.

Un sistema de WiMax tiene dos partes:

Por un lado están las torres WiMax, que dan cobertura de

hasta 8.000 km cuadrados según el tipo de señal transmitida

Por otro están los receptores, es decir, las tarjetas que

conectamos a nuestro PC, portátil, PDA y demás para tener

acceso.


Pág. 189

Esta tecnología de acceso transforma las señales de voz y datos en

ondas de radio dentro de la citada banda de frecuencias. Está basada

en OFDM, y con 256 sub portadoras puede cubrir un área de 48

kilómetros, usualmente sin la necesidad de contar con línea de vista

entre emisor y receptor, y sin la necesidad de pagar consumo

telefónico; con capacidad para transmitir datos a una tasa de hasta 75

Mbps, con una eficiencia espectral de 5.0 bps/Hz y con una

escalabilidad de canales de 1,5 MHz a 20 MHz

WiMAX se sitúa en un rango intermedio de cobertura entre las demás

tecnologías de acceso de corto alcance y ofrece velocidades de banda

ancha para un área metropolitana.

El IEEE aprobó el estándar del WiMAX MÓVIL, el 802.16e, que

permite utilizar este sistema de comunicaciones inalámbricas con

terminales en movimiento.

En Corea se ha materializado las ventajas de un WiMAX móvil

trabajando en 2,3Ghz y se le ha acuñado el nombre de WiBRO

(Wireless Broadband )

Aplicaciones:

Teletrabajo

Telemedicina

Gestión de servicios públicos

Comercio electrónico

9.8. Estándares

802.11

802.11a

802.11b

802.11d

802.11e

802.11f

802.11g

802.11h

802.11i

802.11n

802.11 Estándar WLAN original. Soporta de 1 a 2 Mbps



802.11a Estándar WLAN de alta velocidad en la banda de los 5 GHz.

Soporta hasta 54 Mbps. Utiliza el método de modulación OFMD

(Múltiplexación por división de frecuencias octogonales), en

transmisiones exteriores hay un alcance de 30mts a 300mts y en

interiores de 12mts a 90mts, entre mayor distancia menos velocidad.

802.11b Estándar WLAN para la banda de 2.4 GHz. Soporta 11 Mbps.

Utiliza el método de modulación DSSS (Modulación de frecuencias

directas del espectro extendido)

802.11d Itinerancia internacional, configura dispositivos

automáticamente para que cumplan con las regulaciones locales

802.11e Está dirigido a los requisitos de calidad de servicio para todas

las interfaces IEEE WLAN de radio.

802.11f Define la comunicación entre puntos de acceso para facilitar

redes WLAN de diferentes proveedores.

802.11g Establece una técnica de modulación adicional para la banda

de los 2.4 GHz. Dirigido a proporcionar velocidades de hasta 54

Mbps. El método de modulación que utiliza es el OFMD

(Multiplexación por división de frecuencias octogonales) y también

DSSS (Modulación de frecuencias directas del espectro extendido)

802.11i Está dirigido a abatir la vulnerabilidad actual en la seguridad

para protocolos de autenticación y de codificación. El estándar abarca

los protocolos 802.1X, TKIP (Protocolo de Llaves Integras – Seguras–

Temporales), y AES (Estándar de Cifrado Avanzado).

802.11n Proporciona mejoras de mayor capacidad de proceso, se

pretende que la proporción de velocidades es de 500Mbs

802.11h Define la administración del espectro de la banda de los 5

GHz para su uso en Europa y en Asia Pacífico.


Pág. 191

Ilustración 75, estándares inalámbricos

Ilustración 76, estándar WIMAX



9.9. Formas de conexión

Puntos de acceso

Repetidores

Enrutadores

Puentes

Adaptadores

9.10. Puntos de acceso

Es la unidad de conexión central entre la red cableada y los

dispositivos WLAN. Actúan como un hub que facilita conectar uno o

varios nodos de forma inalámbrica a una red cableada. Como

funciones adicionales normalmente consideran el control de seguridad

de la red.

Tipos Puntos de Acceso

Puntos de Acceso B y G: Transmite paquetes entre 11 Mbit/s

y 20Mbit/s en la banda de 2.4Ghz en el estándar B y paquetes

hasta 54Mbit/s en la banda de 2.4Ghz en el estándar G,

utilizando los sistemas WEP y WAP.

Puntos de acceso A+G: Transmite paquetes a 6Mbit/s en una

banda de 5.0Ghz en el estándar A y no ofrece seguridad, y

paquetes hasta 54Mbit/s en la banda de 2.4Ghz en el estándar

G, utilizando los sistemas WEP y WAP.

9.11. Repetidores

Dispositivo hardware encargado de amplificar o regenerar la señal

entre dos segmentos de una red homogénea. Operan a nivel físico del

modelo de OSI. También conocido como expansor de rango o antena

de expansión.

9.12. Enrutadores

Interfaz entre la red local LAN e Internet, coordina el envío y

recepción de paquetes de datos entre el ordenador local e Internet.


Pág. 193

9.13. Puentes

Dispositivo que tienen usos definidos. Interconectan segmentos de la

red a través de medios físicos diferentes. En algunas ocasiones pueden

manejar múltiples redes de datos.

9.14. Adaptadores

Dispositivos con los cuales se logra conectar un nodo a una red

inalámbrica.

9.15. Seguridad Inalámbrica

Filtrado MAC

Seguridad básica WEP y avanzada WPA

802.1x

Túneles VPN

Filtrado de direcciones MAC

Este método consiste en la creación de una tabla de datos en cada uno

de los puntos de acceso a la red inalámbrica. Dicha tabla contiene las

direcciones MAC (Media Access Control) de las tarjetas de red

inalámbricas que se pueden conectar al punto de acceso. Como toda

tarjeta de red posee una dirección MAC única, se logra autenticar el

equipo. Este método tiene como ventaja su sencillez, por lo cual se

puede usar para redes caseras o pequeñas. Sin embargo, posee muchas

desventajas que lo hacen impráctico para uso en redes medianas o

grandes:

Desventajas del filtrado MAC

No escala bien, porque cada vez que se desee autorizar o dar

de baja un equipo, es necesario editar las tablas de

direcciones de todos los puntos de acceso.

Después de cierto número de equipos o de puntos de acceso,

la situación se torna inmanejable.

El formato de una dirección MAC no es amigable

(normalmente se escriben como 6 bytes en hexadecimal), lo

que puede llevar a cometer errores en la manipulación de las

listas.



Las direcciones MAC viajan sin cifrar por el aire. Un

atacante podría capturar direcciones MAC de tarjetas

matriculadas en la red empleando un sniffer, y luego

asignarle una de estas direcciones capturadas a la tarjeta de

su computador, empleando programas tales como AirJack6 o

WellenReiter, entre otros. De este modo, el atacante puede

hacerse pasar por un cliente válido.

En caso de robo de un equipo inalámbrico, el ladrón

dispondrá de un dispositivo que la red reconoce como válido.

En caso de que el elemento robado sea un punto de acceso el

problema es más serio, porque el punto de acceso contiene

toda la tabla de direcciones válidas en su memoria de

configuración. Debe notarse además, que este método no

garantiza la confidencialidad de la información transmitida,

ya que no prevé ningún mecanismo de cifrado.

Wired Equivalent Privacy (WEP)

El algoritmo WEP10 forma parte de la especificación 802.11, y se

diseñó con el fin de proteger los datos que se transmiten en una

conexión inalámbrica mediante cifrados. WEP opera a nivel 2 del

modelo OSI y es soportado por la gran mayoría de fabricantes de

soluciones inalámbricas.

El algoritmo WEP cifra de la siguiente manera:

Se escoge una clave secreta compartida entre emisor y receptor. Esta

clave puede poseer 40 ó 128 bits.

Desventajas de WEP

WEP no ofrece servicio de autenticación. El cliente no puede

autenticar a la red, ni al contrario; basta con que el equipo móvil y el

punto de acceso compartan la clave WEP para que la comunicación

pueda llevarse a cabo. Existen en este momento diversas herramientas

gratuitas para romper la clave secreta de enlaces protegidos con WEP.

El primer programa que hizo esto posible fue WEP Crack, que

consiste en una serie de scripts escritos en lenguaje Perl diseñados

para analizar un archivo de captura de paquetes de un sniffer. La

herramienta AirSnort hace lo mismo, pero integra las funciones de

sniffer y rompedor de claves, y por lo tanto es más fácil de usar.

Airsnort captura paquetes pasivamente, y rompe la clave WEP cuando

ha capturado suficientes datos.


Pág. 195

Túneles VPN

Una red privada virtual (Virtual Private Network, VPN)

emplea tecnologías de cifrado para crear un canal virtual

privado sobre una red de uso público. La parte de la red que

maneja el acceso inalámbrico debe estar aislada del resto de

la red, mediante el uso de una lista de acceso adecuada en un

enrutador, o agrupando todos los puertos de acceso

inalámbrico en una VLAN si se emplea switching.

La VLAN solamente debe permitir el acceso del cliente

inalámbrico a los servidores de autorización y autenticación

de la VPN.

Los servidores de VPN se encargan de autenticar y autorizar

a los clientes inalámbricos, y de cifrar todo el tráfico desde y

hacia dichos clientes. Dado que los datos se cifran en un

nivel superior del modelo OSI, no es necesario emplear WEP

en este esquema.

Ilustración 77, estructura VPN para acceso inalámbrico seguro

802.1x

802.1x es un protocolo de control de acceso y autenticación

basado en la arquitectura cliente/servidor, que restringe la

conexión de equipos no autorizados a una red.

El protocolo 802.1x involucra tres participantes:

o El suplicante

o El servidor de autorización/autenticación

o El autenticador

El suplicante

Equipo del cliente, que desea conectarse con la red



El servidor de autorización/autenticación

Contiene toda la información necesaria para saber cuáles equipos y/o

usuarios están autorizados para acceder a la red.

El autenticador

Es el equipo de red que recibe la conexión del suplicante.

Ilustración 78, arquitectura de un sistema de autentificación 802.1x

WPA (WI-FI Protected Access)

WPA propone un nuevo protocolo para cifrado, conocido como TKIP

(Temporary Key Integrity Protocol). Este protocolo se encarga de

cambiar la clave compartida entre punto de acceso y cliente cada

cierto tiempo, para evitar ataques que permitan revelar la clave.

Igualmente se mejoraron los algoritmos de cifrado de trama, con

respecto a WEP.

La norma WPA data de abril de 2003, y es de obligatorio

cumplimiento para todos los miembros de la Wi-Fi Alliance a partir

de finales de 2003. Según la Wi-Fi Alliance, todo equipo de red

inalámbrica que posea el sello “Wi- Fi Certified” podrá ser

actualizado por software para que cumpla con la especificación WPA.


Pág. 197

Ilustración 79, seguridad WPA

9.16. Fabricantes de equipo inalámbrico

Entre los principales fabricantes de equipos para wireless podemos

citar:

MSI

Linksys

D-Link

Zoom (propiamente el modelo X6 para ADSL)

CISCO SYSTEMS




Pág. 199

Capítulo 10

SOFTWARE DE REDES

10.1. Introducción

Para el desarrollo de redes se tiene en la actualidad software que

facilitan el diseño y configuración de redes, mediante simuladores.

Entro de los más conocidos tenemos a:

Packet Tracer de Cisco

IT Guru de OPNET

10.2. Cisco Packet Tracer

Términos:

DTE: equipo terminal de datos.

Los DTE son dispositivos de red que generan el destino de los datos:

los PC, routers, las estaciones de trabajo, los servidores de archivos,

los servidores de impresión; todos son parte del grupo de las

estaciones finales

DCE: comunicación de datos.

Los DCE son los dispositivos de red intermediarios que reciben y

retransmiten las tramas dentro de la red; pueden ser: conmutadores

(switch), concentradores (hub), repetidores o interfaces de

comunicación. Por ejemplo: un módem o una tarjeta de interfaz.

CLI: Command Line Interface, interface de línea de comandos

(IOS)

IOS: Internetwork Operating System, sistema operativo de redes

RIP: Routing Information Protocol, Protocolo de Información de

Enrutamiento.



Es un protocolo de puerta de enlace interna o IGP (Internal Gateway

Protocol) utilizado por los routers (encaminadores), aunque también

pueden actuar en equipos, para intercambiar información acerca de

redes IP. Es un protocolo de Vector de distancias ya que mide el

número de "saltos" como métrica hasta alcanzar la red de destino. El

límite máximo de saltos en RIP es de 15, 16 se considera una ruta

inalcanzable o no deseable.

Historia

El origen del RIP fue el protocolo de Xerox, el GWINFO. Una versión

posterior, fue conocida como routed, distribuida con Berkeley

Standard Distribution (BSD) Unix en 1982. RIP evolucionó como un

protocolo de enrutamiento de Internet, y otros protocolos propietarios

utilizan versiones modificadas de RIP. El protocolo Apple Talk

Routing Table Maintenance Protocol (RTMP) y el Banyan VINES

Routing Table Protocol (RTP), por ejemplo, están los dos basados en

una versión del protocolo de encaminamiento RIP. La última mejora

hecha al RIP es la especificación RIP 2, que permite incluir más

información en los paquetes RIP y provee un mecanismo de

autenticación muy simple.

Versiones de RIP

En la actualidad existen tres versiones diferentes de RIP, las cuales

son:

RIPv1

La definición original, recogida en el RFC 1058, es un protocolo de

ruteo con clase, es decir no soporta máscaras de largo variable

(VLSM) ni direccionamiento sin clase (CIDR). Esto hace que todas

las redes tengan el mismo tamaño, lo que es poco eficiente. Tampoco

incluye ningún mecanismo de autentificación de los mensajes

haciéndola vulnerable a ataques.

Utiliza UDP para enviar sus mensajes a través del puerto 520.

RIPv2

Debido a las limitaciones de la versión 1, se desarrolla RIPv2 en 1993

y se estandariza finalmente en 1998. Esta versión soporta subredes,

permitiendo así CIDR y VLSM. Para tener retrocompatibilidad, se

mantuvo la limitación de 15 saltos.


Pág. 201

Se agregó una característica de "interruptor de compatibilidad" para

permitir ajustes de interoperabilidad más precisos. Soporta

autenticación utilizando uno de los siguientes mecanismos: no

autentificación, autentificación mediante contraseña, autentificación

mediante contraseña codificada mediante MD5 (desarrollado por

Ronald Rivest en 1997). Su especificación está recogida en los RFC

1723 y RFC 4822.

RIPv2 es el estándar de Internet STD56 (que corresponde al RFC

2453).

RIPng

RIP de siguiente generación (en inglés next generation) tiene soporte

para IPv6. Su especificación está recogida en el RFC 2080. Sus

principales diferencias con RIPv2 son:

Soporte para redes IPv6.

RIPv2 permite agregar etiquetas arbitrarias a los routers, RIPng

no lo permite.

Mientras que RIPv2 soporta la autenticación de actualizaciones

de RIPv1, RIPng no lo hace. Los routers IPv6, en ese tiempo, se

suponía que usaban IPSec.

RIpv2 codifica el siguiente salto en cada entrada de ruta, RIPng

requiere codificiación específica del siguiente salto para un set

de entradas de ruta.

RIPng usa el puerto UDP 520 para enviar actualizaciones, usando el

grupo multicast FF02::9.

La distancia administrativa (grado de conocimiento y confiabilidad)

máxima es de 120 (RIP2) en los equipos Cisco.

Ventajas e Inconvenientes

Ventajas de RIP

RIP es más fácil de configurar (comparativamente a otros

protocolos).

Es un protocolo abierto (admite versiones derivadas aunque no

necesariamente compatibles).

Es soportado por la mayoría de los fabricantes.



Desventajas de RIP

Su principal desventaja consiste en que para determinar la mejor

métrica, únicamente toma en cuenta el número de saltos,

descartando otros criterios (Ancho de Banda, congestión, carga,

retardo, fiabilidad, etc.).

RIP tampoco está diseñado para resolver cualquier posible

problema de enrutamiento. El RFC 1720 (STD 1) describe estas

limitaciones técnicas de RIP como graves y el IETF está

evaluando candidatos para reemplazarlo, dentro de los cuales

OSPF es el favorito. Este cambio está dificultado por la amplia

expansión de RIP y necesidad de acuerdos adecuados.

Modo de Operación

El valor de (AD) de RIP es de 120, por ello tiene menor prioridad

sobre los demás protocolos de encaminamiento.

Cuando RIP se inicia, envía un mensaje a cada uno de sus vecinos (en

el puerto bien conocido 520) pidiendo una copia de la tabla de

encaminamiento del vecino. Este mensaje es una solicitud (el campo

"command" se pone a 1) con "address family" a 0 y "metric" a 16. Los

"routers" vecinos devuelven una copia de sus tablas de

encaminamiento.

Cuando RIP está en modo activo envía toda o parte de su tabla de

encaminamiento a todos los vecinos por broadcast y/o con enlaces

punto a punto. Esto se hace cada 30 segundos. La tabla de

encaminamiento se envía como respuesta ("command" vale 2, aunque

no haya habido petición).

Cuando RIP descubre que una métrica ha cambiado, la difunde por

broadcast a los demás "routers".

Cuando RIP recibe una respuesta, el mensaje se valida y la tabla local

se actualiza si es necesario (Para mejorar el rendimiento y la

fiabilidad, RIP especifica que una vez que un "router"(o host) ha

aprendido una ruta de otro, debe guardarla hasta que conozca una

mejor (de coste estrictamente menor). Esto evita que los "routers"

oscilen entre dos o más rutas de igual coste).

Cuando RIP recibe una petición, distinta de la solicitud de su tabla, se

devuelve como respuesta la métrica para cada entrada de dicha


Pág. 203

petición fijada al valor de la tabla local de encaminamiento. Si no

existe ruta en la tabla local, se pone a 16.

Las rutas que RIP aprende de otros "routers" expiran a menos que se

vuelvan a difundir en 180 segundos (6 ciclos de broadcast). Cuando

una ruta expira, su métrica se pone a infinito, la invalidación de la ruta

se difunde a los vecinos, y 60 segundos más tarde, se borra de la tabla.

Mensajes RIP

Tipos de mensajes RIP

Los mensajes RIP pueden ser de dos tipos:

Petición: Enviados por algún encaminador recientemente

iniciado que solicita información de los encaminadores vecinos.

Respuesta: mensajes con la actualización de las tablas de

encaminamiento. Existen tres tipos:

o Mensajes ordinarios: Se envían cada 30 segundos. Para

indicar que el enlace y la ruta siguen activos. Se envía

la tabla de encaminado completa.

o Mensajes enviados como respuesta a mensajes de

petición.

o Mensajes enviados cuando cambia algún coste. Se

envía toda la tabla de encaminado.

Formato de los mensajes RIP

Los mensajes tienen una cabecera que incluye el tipo de mensaje y la

versión del protocolo RIP, y un máximo de 25 entradas RIP de 20

bytes. Las entradas en RIPv1 contienen la dirección IP de la red de

destino y la métrica. Las entradas en RIPv2 contienen la dirección IP

de la red de destino, su máscara, el siguiente encaminador y la

métrica. La autentificación utiliza la primera entrada RIP.



NIC: Tarjeta de Interfaz de Red.

Permite que una computadora acceda a una red local. Cada tarjeta

tiene una única dirección MAC que la identifica en la red. Una

computadora conectada a una red se denomina nodo.

Dirección MAC: media access control, control de acceso al medio

es un identificador de 48 bits (6 bloques hexadecimales) que

corresponde de forma única a una tarjeta o dispositivo de red. Se

conoce también como dirección física, y es única para cada

dispositivo. Está determinada y configurada por el IEEE (los últimos

24 bits) y el fabricante (los primeros 24 bits) utilizando el

organizationally unique identifier. La mayoría de los protocolos que

trabajan en la capa 2 del modelo OSI usan una de las tres

numeraciones manejadas por el IEEE: MAC-48, EUI-48, y EUI-64,

las cuales han sido diseñadas para ser identificadores globalmente

únicos. No todos los protocolos de comunicación usan direcciones

MAC, y no todos los protocolos requieren identificadores globalmente

únicos.

Las direcciones MAC son únicas a nivel mundial, puesto que son

escritas directamente, en forma binaria, en el hardware en su momento

de fabricación. Debido a esto, las direcciones MAC son a veces

llamadas burned-in addresses, en inglés.

Si nos fijamos en la definición como cada bloque hexadecimal son 8

dígitos binarios (bits), tendríamos:

6 * 8 = 48 bits únicos

En la mayoría de los casos no es necesario conocer la dirección MAC,

ni para montar una red doméstica, ni para configurar la conexión a

internet, usándose esta sólo a niveles internos de la red. Sin embargo,

es posible añadir un control de hardware en un conmutador o un punto

de acceso inalámbrico, para permitir sólo a unas MAC concretas el

acceso a la red. En este caso, deberá saberse la MAC de los

dispositivos para añadirlos a la lista. Dicho medio de seguridad se

puede considerar un refuerzo de otros sistemas de seguridad, ya que

teóricamente se trata de una dirección única y permanente, aunque en

todos los sistemas operativos hay métodos que permiten a las tarjetas

de red identificarse con direcciones MAC distintas de la real.


Pág. 205

La dirección MAC es utilizada en varias tecnologías entre las que se

incluyen:

Ethernet

802.3 CSMA/CD

802.5 o redes en anillo a 4 Mbps o 16 Mbps

802.11 redes inalámbricas (Wi-Fi).

Asynchronous Transfer Mode

MAC opera en la capa 2 del modelo OSI, encargada de hacer fluir la

información libre de errores entre dos máquinas conectadas

directamente. Para ello se generan tramas, pequeños bloques de

información que contienen en su cabecera las direcciones MAC

correspondiente al emisor y receptor de la información.

Obtención de MAC en distintos sistemas operativos

Windows 2000/XP/Vista/7

En el entorno Windows la Dirección MAC se conoce como «dirección

física». La manera más sencilla es abrir una terminal de línea de

comandos («cmd» desde Inicio>Ejecutar) y allí usar la instrucción:

ipconfig /all, o también se puede usar el comando getmac.

UNIX y GNU/Linux y Mac OS X

En el entorno de familia *nix (Mac Os X está basado en UNIX), habrá

que abrir un terminal y ejecutar el comando: ifconfig -a. Esto nos

muestra las interfaces seguidas de sus respectivas direcciones MAC en

el epígrafe ether. (Nota: para ejecutar "ifconfig" algunas distribuciones

requieren que se tengan privilegios de root: "sudo ifconfig -a").

Usando el paquete iproute2, es posible obtener las direcciones MAC

de todas las tarjetas ethernet : "ip link list".

Tanto en Mac OS X 10.5, 10.6 o 10.7, para saber la dirección MAC

basta con ir a Preferencias del Sistema > Red y dentro del apartado

Wi-FI darle al botón Avanzado... En la ventana que saldrá, abajo del

todo vendrá la dirección Wifi correspondiente a nuestro ordenador.

Android

Entrar en Ajustes y seleccionar la configuración de Wi-Fi. Una vez ahí

pulsar el botón de menú y a continuación en Avanzado. Ahí se puede

ver la MAC adddess del dispositivo y si está conectado a una red,

también la IP actual.



Symbian

Se puede obtener la dirección MAC de las interfaces WLan y

Bluetooth: Para ello hay que teclear desde la pantalla de inicio los

siguientes códigos: *#62209526# (o sea las teclas que forman

*#mac0wlan#) para Wlan y *#2820# (o sea *#bta0#) para bluetooth.

Windows Mobile 6

Se puede obtener la dirección MAC del dispositivo WiFi yendo al

Gestor de conexiones => Wifi => Configuración - Configuración

WLAN - Estado de Conexión. Aparece bajo el epígrafe "Dirección

MAC".

Detalles de la dirección MAC

La dirección MAC original IEEE 802, ahora oficialmente llamada

"MAC-48", viene con la especificación Ethernet. Desde que los

diseñadores originales de Ethernet tuvieran la visión de usar una

dirección de 48-bits de espacio, hay potencialmente 2^48 o

281.474.976.710.656 direcciones MAC posibles.

Cada uno de los tres sistemas numéricos usan el mismo formato y

difieren sólo en el tamaño del identificador. Las direcciones pueden

ser "direcciones universalmente administradas" o "localmente

administradas".

Una "dirección universalmente administrada" es únicamente asignada

a un dispositivo por su fabricante, estas algunas veces son llamadas

"burned-in addresses". Los tres primeros octetos (en orden de

transmisión) identifican a la organización que publicó el identificador

y son conocidas como "identificador de organización único" (OUI).

Los siguientes tres (MAC-48 y EUI-48) o cinco (EUI-64) octetos son

asignados por esta organización a su discreción, conforme al principio

de la unicidad. La IEEE espera que el espacio de la MAC-48 se acabe

no antes del año 2100; de las EUI-64 no se espera se agoten en un

futuro previsible.

Con esto podemos determinar como si fuera una huella digital, desde

que dispositivo de red se emitió el paquete de datos aunque este

cambie de dirección IP, ya que este código se ha acordado por cada

fabricante de dispositivos.


Pág. 207

Cambiar la dirección MAC

A pesar de que cada dispositivo de red tiene una dirección MAC única

globalmente que lo identifica, es la capa de sistema operativo la que

gestiona y distribuye en la red, con lo que se puede modificar la

dirección MAC que identifica la interfaz de red. Esta práctica es

conocida como MAC spoofing.

ifconfig

ifconfig nombredelainterfaz down

ifconfig nombredelainterfaz ether 11:11:11:11:11:ab

ifconfig nombredelainterfaz up

Microsoft Windows

En Windows, no puede cambiarse la MAC por comandos, pero puede

cambiarse en la configuración de la tarjeta de red en el Panel de

control, o alterando el valor "NetworkAddress" en la clave

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Cl

ass\{4D36E972-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}.




Pág. 209

Bibliografía

Textos

ALCÓCER, Carlos. Redes de Computadoras. Infolink. Segunda

Edición. 2000. Lima

TANENBAUM, Andrew S. Redes de computadoras. Pearson.

Cuarta edición. 1998

GOMEZ V., Alvaro, VELOSO E., Manuel. Redes de

computadoras e internet. Alfaomega Ra-Ma. Primera edición.

2005

GARCIA, P. DIAZ, J. LOPEZ, J. Transmisión de Datos y Redes

de Computadores. Pearson. Prentice Hall. 2003

STALLINGS, William. Comunicaciones y redes de

computadores. Prentice Hall. Séptima edición. 2000

JIMÉNEZ ROCHABRUM, Gerardo. “Redes y Cableado

Estructurado”. Empresa Editora RITISA. 1ra.Edicion. Pág. 92.

Perú. 2005.

LEÓN-GARCÍA, Alberto, WIDJAJA, Indra. “Redes de

Comunicación”. Editorial Mc Graw Hill. Pág. 43. España. 2002.

Direcciones Electrónicas

Cisco redes sin fronteras:

http://www.cisco.com/web/LA/soluciones/network_index.html#

~acc~business_case

Networking HP-3COM: http://h17007.www1.hp.com/us/en/

Network adapter D-Link:

http://www.dlinkla.com/home/productos/familia.jsp?id_fam=3

Simulador AP TP-Link: http://www.tp-link.com/simulator/TL-

WA501G/userRpm/index.htm

Fast Ethernet ENCORE: http://www.encore-

usa.com/co/cat/Wired-Networking/Fast-Ethernet-100Mbps

Switches con controladores de acceso a redes EDIMAX:

http://edimax.es/es/produce_list.php?pl1_id=14&pl2_id=44

http://www.cisco.com/web/LA/soluciones/network_index.html#~acc~business_case

http://www.cisco.com/web/LA/soluciones/network_index.html#~acc~business_case

http://h17007.www1.hp.com/us/en/

http://www.dlinkla.com/home/productos/familia.jsp?id_fam=3

http://www.tp-link.com/simulator/TL-WA501G/userRpm/index.htm

http://www.tp-link.com/simulator/TL-WA501G/userRpm/index.htm

http://www.encore-usa.com/co/cat/Wired-Networking/Fast-Ethernet-100Mbps

http://www.encore-usa.com/co/cat/Wired-Networking/Fast-Ethernet-100Mbps

http://edimax.es/es/produce_list.php?pl1_id=14&pl2_id=44




Pág. 211

Apéndice

Terminología/Acrónimos de red

DTE (Data Terminal Equipment)

DCE (Data terminal Communication Equipment)

DSU (Data Service Unit)

CPE (Customer Premises Equipment)

PSE (Packet Switching Equipment)

PDU (Protocol Data Unit)

MTU (Maximum Transfer Unit)

MAU (Medium Access Unit)

AUI (Attachment Unit Interfase)

MII (Medium Independent Interfase)

WKS (Well-known services) y Reserved Ports

TELNET: TCP port 23

FTP: TCP port 21 y 20

TFTP: UDP port 69

DNS: UDP port 53 y TCP port 53

SMTP: TCP port 25

POP3: TCP port 110

SNMP: UDP port 161 y 162

HTTP: TCP port 80

Comandos de Redes

arp – Muestra y permite modificar las tablas del protocolo ARP,

encargado de convertir las direcciones IP de cada ordenador en

direcciones MAC (dirección física única de cada tarjeta de red),

ejemplo, c:\arp –a

ftp – Cliente FTP en modo consola de comandos



getmac – Muestra las direcciones MAC de los adaptadores de

red que tengamos instalados en el sistema, ejemplo, c:\getmac

ipconfig – Muestra y permite renovar la configuración de todos

los interfaces de red, ejemplo, c:\ipconfig

msg – sirve para enviar mensaje en una red LAN, para Windows

Vista y Wndows 7, ejemplo, c:\msg usuario “mensaje”

nbtstat – Muestra las estadísticas y las conexiones actuales del

protocolo NetBIOS sobre TCP/IP, los recursos compartidos y los

recursos que son accesibles, ejemplo, c:\nbtstat -n

net – Permite administrar usuarios, carpetas compartidas,

servicios, etc. Para Windows Vista y Wndows 7. Para un listado


Pág. 213

completo de todas las opciones, escribir net sin ningún

argumento. Para obtener ayuda sobre alguna opción en concreto,

escribier net help opción

net send – sirve para enviar mensaje en una red LAN, para

Windows Milenium y Wndows XP, ejemplo, c:\net send usuario

“mensaje”

netsh – Programa en modo consola permite ver, modificar y

diagnosticar la configuración de la red

netstat – Información sobre las conexiones de red de nuestro

equipo, ejemplo, c:\netstat

nslookup – Aplicación de red orientada a obtener información en

los servidores DNS sobre un host en concreto, ejemplo,

c:\nslookup

pathping – Muestra la ruta que sigue cada paquete para llegar a

una IP determinada, el tiempo de respuesta de cada uno de los

nodos por los que pasa y las estadísticas de cada uno de ellos,

ejemplo, c:\pathping –g 190.40.3.3

ping – Comando para comprobar si una máquina está en red o

no, ejemplo, c:\ping 192.168.1.252



rasdial – Permite establecer o finalizar una conexión telefónica

route – Permite ver o modificar las tablas de enrutamiento de

red, ejemplo, c:\route print

tracert – Informa sobre el camino que siguen los paquetes IP

desde que sale de nuestra máquina hasta que llega a su destino,

ejemplo, c:\tracert 190.40.3.3


Pág. 215

Como ajustar el valor MTU para elevar el rendimiento en la

navegación web

Cambiar y afinar parámetros en Windows que permiten acelerar la

velocidad de la navegación y la descarga de archivos en internet. Como

realizar los test y pruebas para comprobar y ajustar el valor exacto de

MTU necesario en cada conexión.

Cada vez nos hacemos más exigentes y queremos sacar el máximo de la

conexión a internet de que disponemos.

Unas de las opciones es configurar el valor MTU empleado en la

conexión.

No es nada difícil, no te atemorices pensando que el procedimiento es

algo avanzado, solo lee el artículo y comprenderás que está al alcance de

cualquier usuario.

Solo te tomará algunos minutos y vale la pena el tiempo invertido

principalmente si la velocidad de tu conexión es limitada, mediante este

método podrás lograr un mejor rendimiento.

¿Qué es el valor MTU?

La información en internet y otras redes se envía agrupada en paquetes de

datos. MTU (Maximum Transmission Unit) es la máxima cantidad de

datos que puede ser transmitido físicamente en un paquete.

Windows asigna un valor predeterminado de MTU a cada conexión de

acuerdo a su tipo. No obstante es necesario comprobar en la práctica si

ese valor funciona de forma adecuado en cada conexión.

¿Cuál es el efecto en un valor MTU inapropiado?

Si el valor MTU establecido es demasiado alto puede causar

fragmentación y pérdidas en los paquetes enviados.

De otro modo, si es inferior no se aprovecha de forma adecuada la

capacidad de red.

Los valores MTU asignados por Windows de acuerdo a la red utilizada

son:



• En redes locales (Ethernet) = 1500 bytes

• Redes PPPoE (Point-to-Point Protocol over Ethernet) = 1492 bytes

• Redes PPPoE (Windows XP) = 1480 bytes

• Conexiones dial-up = 576 bytes

Cada unidad de transmisión consta de los encabezados o headers más los

datos utilizados. Los datos se refieren como MSS (Maximum Segment

Size), definen verdaderamente la información a ser enviada, por lo que la

formula sería:

MTU=MSS + encabezados TCP & IP.

¿Cómo conocer el valor MTU asignado a una conexión?

El valor MTU asignado actualmente a una conexión se puede conocer

utilizando el comando NETSH (Network Shell).

Para eso haz lo siguiente:

• Abre la consola de CMD y escribe o pega (si tienes habilitado la edición

rápida) la siguiente línea: netsh interface ipv4 show subinterfaces

• Oprime la tecla Enter.

Obtendrás una lista de todos los adaptadores de red instalados en el

equipo, en caso de que sean varios, en el adaptador, el primer valor a la

izquierda será el MTU.

Puedes hacerlo de una manera más sencilla de otra forma.

• Pega en el cuadro de Inicio o en Ejecutar la siguiente línea y oprime la

tecla Enter:

cmd.exe /k netsh interface ipv4 show subinterfaces

En el ejemplo que aparece en la imagen el valor MTU es 1500, pero este

no es el valor limite o MSS, para hallarlo hay que restarle los 28 bits

usados en los encabezados (IP [20 bytes] y ICMP [8 bytes] ), por lo que

quedarían:


Pág. 217

1500-28 = 1472.

1472 es el valor límite de datos o MSS usado en la conexión, el próximo

paso es comprobar si utilizando dicho valor existe o no fragmentación en

los datos enviados.

Como comprobar la eficiencia del valor MTU asignado a una

conexión

El valor máximo de MTU que se puede usar en una red, está establecido

por el ISP (proveedor de acceso a internet), dado que toda la conexión

pasa a través de sus equipos.

Para determinarlo y comprobar si existe o no fragmentación en los datos

enviados usando el valor MTU anterior, es necesario hacer PING a través

de la red a la dirección IP del ISP, o a cualquier servidor que se sepa que

esté disponible y que sea eficiente.

En el siguiente ejemplos e usan los servidores de Google.

Introduce en la consola de CMD lo siguiente y oprime la tecla Enter:

ping google.com -f -l 1472 La respuesta debe mostrar que no existe fragmentación.

Si existiera fragmentación, entonces el valor MTU no es el adecuado,

repite la solicitud de PING pero en este caso disminuyendo el valor en 5

unidades, por ejemplo:

ping google.com -f -l 1467 Así sucesivamente hasta dar con un valor en el que el paquete de datos

enviado retorne sin ningún error. No es todo, al llegar a ese punto

entonces es necesario seguir realizando el PING pero ahora

incrementando el valor en una unidad hasta llegar a un punto exacto.

Finalmente al valor alcanzado tendremos que sumarle la cantidad 28 que

es el valor MTU óptimo para nuestra conexión.

Como establecer el valor MTU en una conexión

Para establecer el valor alcanzado de MTU en nuestra configuración de

redes, es necesario usar de nuevo el comando NETSH de la siguiente

forma: Para una red local mediante cable usa:

netsh interface ipv4 set subinterface "Conexión de area local" mtu=149

Para una red local inalámbrica cable usa:



netsh interface ipv4 set subinterface "Conexión de red inalámbrica" mtu

Para una conexión a internet usa:

netsh interface ipv4 set subinterface "NombreConexion" mtu=1490 stor

Para hacerlo copiando y pegando en el cuadro de Inicio usa:

Cmd.exe /K netsh interface ipv4 set subinterface "NombreConexion" mt

✔ En todos los casos hay que sustituir 1490 por el valor alcanzado.

✔ En todos los casos hay que sustituir los nombres de las conexiones por

el que se use en el equipo.

Para evitar los conflictos que causa el empleo de acentos en la interface

de la consola, puede hacerse de forma más sencilla y viable, cambiando

previamente el nombre de la conexión a uno corto que emplee solo

caracteres regulares ASCII, por ejemplo conexion1 (sin acentos).

Después si se desea se le podrá devolver el nombre original.

Para finalizar y hacer efectivos los cambios reinicia el equipo.

Ubicación en el Registro de Windows de los ajustes de redes.

El valor MTU usado así como otros parámetros se encuentra en la

siguiente clave del registro en Windows 7 y Vista:

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\services\Tcpi

p\Parameters\Interfaces

Allí se encuentran una serie de subclaves, una para cada adaptador.

En Windows XP las subclaves se encuentran en:

HKLM\System\CurrentControlSet\Services\Class\Net\Trans


Pág. 219

Paginas relacionadas

Más información sobre todos los usos del comando NETSH

◄ Lista de comandos disponibles en la consola de comandos de

Windows

Más información técnica sobre redes en: www.speedguide.net/

http://norfipc.com/inf/comandos-consola-windows-7.html

http://norfipc.com/inf/comandos-consola-windows-7.html

http://www.speedguide.net/

Documents

REDES DE COMPUTADORAS - electronicahz.webcindario.com · REDES DE COMPUTADORAS _____ Pág. 4 Ing° Luis Alvarado Cáceres INDICE DE CONTENIDO