MODULO IFAC IL ITADORA: ING. NELW I B ÁEZ M sc . E sp .E-MAIL: ne lw ibaez@gmai l . com

BLOG: www.ne l w i baez .wor dpr ess . com

REDES TELEMÁTICAS

PRESENTACIÓN HORARIO - BREAK INTRODUCCIÓN CONTENIDO PROGRAMÁTICO ESTRATEGIAS (Casos prácticos, mesas de trabajo, exposiciones, conversatorios) DIAGNÓSTICO

SEMANA Contenido

1 FUNDAMENTOS DE NETWORKING: Topologías de red. Componentes de Networking. Nociones básicas de diseño de redes: - Diseño LAN (redes locales): Switching, VLANs, redes inalámbricas. Diseño WAN (redes distribuidas) Routing

2 Nociones de redes MAN. Nociones básicas de integración de voz con los datos. Acceso remoto: Diferentes alternativas y soluciones de acceso. Redes virtuales privadas. Caracterización de las redes.

3 *Modelos y arquitecturas OSI. *TCP/IP. Protocolos e interfaces. *Medios de transmisión. Tecnologías. *Banda ancha. Switching multicapa y routing

4 Direccionamiento IP .Subredes y Máscaras de subred. Calidad de servicio. Clasificación QoS. Estándares de la industria

DIAGNÓSTICO1. Defina los siguientes términos:

a) Redb)Topología de Red.

2. ¿Qué es una topología física de red?3. ¿Qué es una topología lógica de red?4. ¿Qué es el modelo OSI?5. ¿Cuál es la importancia de las redes en la actualidad? De un ejemplo6. Analice el siguiente ejemplo de configuración que muestra un escenario de comunicación típico

Fundamentos de Networking

RED

OSI(MODELO DE INTERCONEXIÓN DE SISTEMAS ABIERTOS)

ISO(ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DE ESTÁNDARES)

RED DE DATOS

Una Red de Datos, también llamada red de computadoras/ordenadores, red informática o simplemente red, es un conjunto de computadoras y/o dispositivos conectados entre sí y que comparten información (archivos), recursos (unidad de cd, impresoras, entre otros.) y servicios (e-mail, chat, juegos), entre otros.

Red de Datos

Red de Datos

Objetivos de una Red

Compartir recursos, es decir hacer que todos los programas, datos y equipos estén disponibles para cualquiera de la red que lo solicite y este autorizado.

Alta fiabilidad, al contar con fuentes alternativas de suministro.La presencia de múltiples CPU significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor.

Proporciona ahorro económico. Proporciona un poderoso medio de

comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre sí.

Clasificación

Por Localización: Área de Red Local (LAN) Área de Red Metropolitana (MAN) Área de Red Amplia (WAN) Área de Red Personal (PAN) Área de almacenamiento (SAN)

Por relación funcional: Cliente-Servidor Peer to Peer

Clasificación

Por Topología de red: (Las más utilizadas)

Red de Bus Red de Estrella Red de Anillo Red de Bus-Estrella Red Mixta

Área de Red Local (LAN)

Una red local es la interconexión de varios computadores y periféricos. Su extensión esta limitada físicamente a un edificio o a un entorno de unos pocos metros.

Su aplicación más extendida es la interconexión de computadores, servidores, impresoras, etc.; en oficinas, fábricas y otros para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones.

Elementos de Una Red de Área Local

En una LAN existen elementos de hardware y software entre los cuales se pueden destacar:

El servidor: es el elemento principal de procesamiento, contiene el sistema operativo de red y se encarga de administrar todos los procesos dentro de ella

Las estaciones de trabajo: en ocasiones llamadas nodos, pueden ser computadoras personales o cualquier terminal conectada a la red

El sistema operativo de red: es el programa que permite el control de la red y reside en el servidor.

Elementos de Una Red de Área Local

Los protocolos de comunicación: son un conjunto de normas que regulan la transmisión y recepción de datos dentro de la red.

La tarjeta de interface de red: proporciona la conectividad de la terminal o usuario de la red física, ya que maneja los protocolos de comunicación de cada topología especifica.

Equipos de Red: Router, switches, etc. Que permite la conexión de los nodos en la red y su interconexión con otras redes.

Elementos de Una Red de Área Local

REDES LAN DE ALTA VELOCIDAD

CONVERSATORIO:

Surgimiento de las redes Lan de Alta velocidad.

Cap 16.

Es un método para crear redes lógicamente independientes dentro de una misma red física. Varias VLANs pueden coexistir en un único conmutador físico o en una única red física. Son útiles para reducir el tamaño del dominio de difusión y ayudan en la administración de la red separando segmentos lógicos de una red de área local (como departamentos de una empresa) que no deberían intercambiar datos usando la red local (aunque podrían hacerlo a través de un enrutador o un conmutador de capa 3 y 4).

VLAN

(Acrónimo de virtual LAN, «red de área local virtual»)

Una VLAN consiste en una red de ordenadores que se comportan como si estuviesen conectados al mismo conmutador, aunque pueden estar en realidad conectados físicamente a diferentes segmentos de una red de área local. Los administradores de red configuran las VLANs mediante software en lugar de hardware, lo que las hace extremadamente flexibles. Una de las mayores ventajas de las VLANs surge cuando se traslada físicamente algún ordenador a otra ubicación: puede permanecer en la misma VLAN sin necesidad de cambiar la configuración IP de la máquina

Topología de Red de Área Local Virtual en un edificio de tres plantas.

Redes inalámbricas

Wireless WiFiWireless es un término que significa

"SIN CABLES", y que designa a todos aquellos aparatos que, en su

funcionamiento no requieren la conexión física entre él y otro.

La tecnología de redes inalámbricas ofrece movilidad

y una instalación sencilla, además permite la fácil

ampliación de una red. Es decir, que podemos estar moviéndonos por nuestra empresa, calle, parque,

cafetería, aeropuerto sin perder la conectividad con

Internet.

Área de Red Metropolitana (MAN)

Es una red de alta velocidad (banda ancha) que dando cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica.

Cubre áreas superiores, que en algunos casos no se limitan a un entorno metropolitano sino que pueden llegar a una cobertura regional e incluso nacional mediante la interconexión de diferentes redes de área metropolitana.

Área de Red Metropolitana (MAN)

Área de Red Amplia (WAN)(Redes Distribuidas)

WAN es el acrónimo de Wide Area Network (red de área amplia). A nivel de alcance, esta red abarca desde unos 100km (País) hasta llegar incluso a 1000km (Continente).

Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de conexión a sus clientes.

Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas WAN se ha reducido drásticamente mientras que las VPN que utilizan cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan.

VPNUna red privada virtual, RPV, o VPN de las

siglas en inglés de Virtual Private Network, es una tecnología de red que permite una extensión de la red local sobre una red pública.

Ejemplos comunes son la posibilidad de conectar dos o más sucursales de una empresa utilizando como vínculo Internet, permitir a los miembros del equipo de soporte técnico la conexión desde su casa al centro de cómputo, o que un usuario pueda acceder a su equipo doméstico desde un sitio remoto, como por ejemplo un hotel. Todo ello utilizando la infraestructura de Internet

Área de Red Amplia (WAN)

Área de Red Personal (PAN)

PAN (Personal Area Network) se refiere a una red de computadoras de área personal. Se utilizan tecnologías como Bluetooth o Infrarrojos. Los dispositivos que acceden a ellas son de carácter inalámbrico.

Área de Red Personal (PAN)

Área de almacenamiento (SAN)

Ejemplo:

Cliente/Servidor

La arquitectura cliente-servidor, modelo cliente-servidor o servidor-cliente es una forma de dividir y especializar programas y equipos de cómputo a fin de que la tarea que cada uno de ellos realizada se efectúe con la mayor eficiencia, y permita simplificarlas.En esta arquitectura la capacidad de proceso está repartida entre el servidor y los clientes.

Cliente/Servidor

En la funcionalidad de un programa distribuido se pueden distinguir 3 capas o niveles: Manejador de Base de Datos (Nivel de

almacenamiento), Procesador de aplicaciones o reglas del negocio

(Nivel lógico) y Interface del usuario (Nivel de presentación)

P2P

Una red informática entre iguales (peer-to-peer -que se traduciría de par a par- y más conocida como P2P) se refiere a una red que no tiene clientes y servidores fijos, sino una serie de nodos que se comportan a la vez como clientes y como servidores de los demás nodos de la red.

Este modelo de red contrasta con el modelo cliente-servidor. Cualquier nodo puede iniciar o completar una transacción compatible. Los nodos pueden diferir en configuración local, velocidad de proceso, ancho de banda de su conexión a la red y capacidad de almacenamiento.

Topología de Redes

Se refiere a como distribuyen, organizan o conectan el conjunto de computadoras o dispositivos dentro de una red, es decir, a la forma en que están interconectados los distintos nodos que la forman.

Topología de Redes

Criterios para Elegir una Topología de Red

Buscar minimizar los costos de encaminamiento (necesidad de elegir los caminos más simples entre el nodo y los demás)

Tolerancia a fallos o facilidad de localización a estos.

Facilidad de instalación y reconfiguración de la red.

Topología de Red de Bus o Canal

Los nodos se conectan formando un camino de comunicación y direccional con puntos de terminación bien definidos.

Cuando una estación transmite, la señal se propaga a ambos lados del emisor hacía todas las estaciones conectadas al bus, hasta llegar a las terminaciones del mismo.

Así, cuando una estación transmite un mensaje alcanza a todos las estaciones, por esto el bus recibe el nombre de canal de difusión.

Ventajas y Desventajas de la Topología de Red de Bus o Canal

Ventajas:Permite aumentar o disminuir fácilmente el número

de estaciones.El fallo de cualquier nodo no impide que la red siga

funcionando normalmente.Desventajas:Cualquier ruptura en el bus impide la operación

normal de la red.El control del flujo de información presenta

inconvenientes debido a que varias estaciones intentan transmitir a la vez y existen un único bus, por lo que solo una estación logrará la transmisión.

Red de Bus o Canal

Topología de Red de Estrella

Se caracteriza por tener todos sus nodos conectados a un controlador central. Todas las transacciones pasan a través del nodo central siendo este el encargado de gestionar y controlar todas las comunicaciones. El controlador central es normalmente el servidor de la red, aunque puede ser un dispositivo especial de conexión denominado comúnmente concentrador, hub o switche.

Ventajas y Desventajas de la Topología de Red de Estrella

Ventajas: Flexible para aumentar el número de equipos conectados a

la red. Si alguna de las computadoras falla el comportamiento de

la red sigue sin problemas, sin embargo, si el problema se presenta en el controlador central se afecta toda la red.

El diagnóstico de problemas es simple, debido a que todos los equipos están conectados a un controlador central.

Desventajas: No es adecuada para grandes instalaciones, por la cantidad

de cables que deben agruparse en el controlador central. Esta configuración es rápida para las comunicaciones entre

las estaciones o nodos y el controlador, pero las comunicaciones entre estaciones es lenta.

Topología de Red de Estrella

Topología de Red de Anillo

Todas las estaciones o nodos están conectados entre si formando un anillo, formando un camino unidireccional cerrado que conecta todos los nodos. Los datos viajan por el anillo siguiendo una única dirección, es decir, la información pasa por las estaciones que están en el camino hasta llegar a la estación destino, cada estación se queda con la información que va dirigida a ella y retransmite al nodo siguiente los tienen otra dirección.

Ventajas y Desventajas de la Topología de Red de Anillo

Ventajas:Esta topología permite aumentar o disminuir

el número de estaciones sin dificultad.La velocidad dependerá del flujo de

información, cuantas mas estaciones intenten hacer uso de la red mas lento será el flujo de información.

Desventajas:Una falla en cualquier parte deja bloqueada

a toda la red.

Red de Anillo

COMPONENTES DE UNA RED

De acuerdo con el manual de Cisco los componentes que se conectan directamente a un segmento de red, se clasifican en dos grupos:• LOS DISPOSITIVOS DE USUARIOS FINAL• LOS DISPOSITIVOS DE RED

DISPOSITIVOS DE USUARIO FINAL

EJEMPLO:

Estos dispositivos incluyen:

computadoras, impresoras, escáneres, entre otros, los cuales

brindan diversos servicios a los usuarios finales de una red de

datos.

En general cualquiera de estos dispositivos que

conectan a los usuarios a la red se conoce con el

nombre de HOST. (El cual les permite crear,

compartir y obtener información desde y hacia

la red.

Estando conectados entre si a

través de la TARJETA

DE INTERFAZ

DE RED (NIC)

DISPOSITIVOS DE RED

Por otra parte los dispositivos de red proporcionan:

La columna vertebral del sistema de

red

Los puntos de conexión

con los dispositivos de usuario

final

Diversos esquemas de operatividad

como los concentradores (Switch, router entre

otros)

Conversión de los

formatos de datos y

La administració

n de transferencia

de datos

falta

Haga clic en el icono para agregar una imagen

DISEÑO LAN

Los componentes que permiten expandir una red se pueden dividir en 4 categorías:

R ep e tid o res P u en tes

D ispo s it iv os deR ed

E n ca m ina d ores P a sa re las

D ispo s it iv os deIn te rcon e xió n d e R ed es

D ispo s it iv os deC on e xión

REPETIDORES:

Los repetidores regeneran y retemporizan las señales, lo que permite entonces que los cables se extiendan a mayor distancia. Solamente se encargan de los paquetes a nivel de los bits, por lo tanto, son dispositivos de la Capa 1.

La desventaja del uso de repetidores es que no pueden filtrar el tráfico de red.

Los repetidores multipuerto combinan las propiedades de amplificación y de retemporización de los repetidores con la conectividad. Es normal que existan 4, 8, 12 y hasta 24 puertos en los repetidores multipuerto. Esto permite que varios dispositivos se interconecten de forma económica y sencilla. Los repetidores multipuerto a menudo se llaman hubs, en lugar de repetidores, cuando se hace referencia a los dispositivos que sirven como centro de una red de topología en estrella. .

PUENTES:Los Puentes funcionan en el nivel físico y de Enlace de datos del Modelo OSI.Pueden dividir una red grande en segmentos más pequeños:Los bridges se pueden utilizar para:·  Extender la longitud de un segmento.  ·   Proporcionar un incremento en el número de equipos de la red.

·   Reducir los cuellos de botella del tráfico resultantes de un número excesivo de equipos conectados. ·  Dividir una red sobrecargada en dos redes separadas, reduciendo la cantidad de tráfico en cada segmento y haciendo que la red sea más eficiente. ·  Enlazar medios físicos diferentes como par trenzado y Ethernet coaxial.

ENCAMINADORES (ROUTERS):Son dispositivos sofisticados que tienen acceso a las direcciones del nivel de red que contienen software que permiten determinar cuál de los posibles entre esa direcciones es el mejor para un transmisión determinada.Actúan en los niveles físicos, de enlace de datos y de red del modelo OSI.

Tipos de routersLos tipos principales de routers son:Estático. Los routers estáticos requieren un administrador para generar y configurar manualmente la tabla de encaminamiento y para especificar cada ruta. ·Dinámico. Los routers dinámicos se diseñan para localizar, de forma automática, rutas y, por tanto, requieren un esfuerzo mínimo de instalación y configuración. Son más sofisticados que los routers estáticos, examinan la información de otros routers y toman decisiones a nivel de paquete sobre cómo enviar los datos a través de la red.

PASARELAS (gateways ):Actúan en todos los niveles de Modelo OSI.

Es un convertidor de protocolos, transfiere, acepta o retransmite paquetes solo entre redes que utilizan protocolos similares.

Una pasarela es generalmente un software instalado dentro de un Encaminador.Ejm: La Pasarela puede aceptar un paquete formateado para un protocolo (AppleTalk) y convertirlo a un paquete formateado a otro ( TCP/IP) antes de encaminarlo

Dispositivos de Conexión y el Modelo OSI

SWITCHES Los switches, también denominados switches de LAN, a menudo reemplazan los hubs compartidos y funcionan con infraestructuras de cable existentes, de manera que su instalación puede realizarse con un mínimo de problemas en las redes existentes.

ENCAMINADORES MULTIPROTOCOLOFueron diseñados para encaminar paquetes que pertenecen a dos o más protocolos.Ejm: Un encaminador de dos protocolos (IP e IPX) pueden manejar paquetes que pertenecen a los dos protocolos, pueden recibir,procesar y enviar un paquete utilizando el protocolo IP o puede recibir, procesar y enviar un paquete que utilice el protocolo IPX.

En este caso el encaminador tiene dos tablas de encaminamiento: una para IP y otra para IPX

PUENTES/ENCAMINADORES (B-routers)

Un brouter combina las cualidades de un bridge y un router. Un brouter puede actuar como un router para un protocolo y como un bridge para el resto.Los b-routers pueden:·  Encaminar protocolos encaminables seleccionados. ·  Actuar de bridge entre protocolos no encaminables. • Proporcionar un mejor coste y gestión de

interconexión que el que proporcionan los bridges y routers por separado.

Diferencias entre bridge y repetidorLos bridges trabajan a un nivel superior del modelo OSI

que los repetidores. Esto significa que los bridges tienen más inteligencia que los repetidores y pueden tener más características relativas a los datos en las cuentas.

Mientras que los bridges parecen repetidores en el sentido que pueden regenerar los datos, este proceso se lleva a cabo a nivel de paquete. Esto significa que los bridges pueden enviar paquetes sobre distancias más largas utilizando una variedad de medios de larga distancia.

Diferencias entre bridges y routers

El bridge trabaja en el subnivel MAC del nivel de enlace de datos del modelo OSI, utiliza sólo la dirección del nodo.

El router trabaja a nivel de red y tiene en cuenta más información que el bridge, determinando no sólo qué enviar, sino también dónde enviarlo.

Con los bridges, los datos de difusión enviados se dirigen a cada equipo desde todos los puertos del bridge, excepto desde el puerto a través del cual ha llegado el paquete

El router reconoce no sólo una dirección, al igual que el bridge, sino también un tipo de protocolo. De forma adicional, el router puede identificar las direcciones de otros routers y determinar los paquetes

Un bridge sólo puede reconocer un único camino entre las redes.

Un router puede buscar diferentes caminos activos y determinar en un momento determinado cuál resulta más adecuado (protocolos encaminables ).

Haga clic en el icono para agregar una imagen

DISEÑO WAN

La utilización de componentes tales como bridges o routers, junto con los proveedores de servicios de comunicaciones, permite que una LAN se pueda expandir a partir de un proceso de expansión que permite a un área local poder cubrir una red de área extensa admitiendo comunicaciones a nivel de estado, de país, o incluso, a nivel mundial.

WAN

ENLACES WAN

Los enlaces WAN pueden incluir:

• Redes de conmutación de paquetes.• Cables de fibra óptica. • Transmisores de microondas. • Enlaces de satélite.• Sistemas coaxiales de televisión por

cable. Se ampliará más adelante

(120) (100) (50) (150)

SC

PLASTILAGO POLILAGO INDUCA PROPILVEN

SAP-R3/ App

M.W.

SAP-R3/ App

(30)

CCS

FRAME RELAY

(CANTV)512Kbps

HUB

HUB

HUB

SWITCH

MBO SAP-R3/ App

DNS 2 ISA/PROXYIISDC/DHCP Correo /Exchange

API/SAP-R3 BD-IP

FILEPRINT

(70)

(100)

(30)

ethernet

SWITCH

190.20.16.0 190.20.16.1

RED 1

RED 2

190.20.16.2 190.20.16.3 190.20.16.4 190.20.16.5

190.20.32.0

190.20.32.1

190.20.32.2

RED 3

190.20.48.0

190.20.48.1

190.20.48.2

190.20.64.1 RED 4

190.20.64.2 - 190.20.64.31

RED 5190.20.80.0

190.20.80.1

190.20.80.2

190.20.64.0 190.20.96.0

190.20.96.1

190.20.96.2

RED 6 RED 7

190.20.112.0

190.20.112.1

190.20.112.2

Desde 190.20.112.2 hasta 190.20.112.210

RED 8190.20.128.0

190.20.128.1 190.20.128.2

RED 9190.20.144.0

.144.1 – 144.121

190.20.160.0

.160.1 – 160.101

RED 10 RED 11 RED 12190.20.176.0 190.20.192.0

.176.1 – 176.51 .192.1 – 192.151