Redes de computadores
Concepto:
Una red de computadoras, por lo tanto, es un conjunto de estas máquinas donde cada uno de los integrantes comparte información, servicios y recursos con el otro. Por lo general se habla de red informática ya que es habitual que, además de las computadoras, se utilicen otros equipos complementarios para facilitar la comunicación.
Autores del concepto: (Lorena Albiño-Dania Girón-Mishell Salazar-Angel Castillo-Ronaldo Merchan)
Es un conjunto formado por dos o mas equipos de computo unidos físicamente por cables o punto de acceso en el caso de las redes inalambricas y lógicamente mediante protocolos.
Objetivo de las Redes de Computadores:
1.-Una rede de computadores permite compartir dispositivos y periféricos como impresora, discos duros, unidades de DVD y escanners.
Ejemplo:
En un ciber de 10 computadoras se comparte una sola impresora para que cada usuario pueda usarlo.
2.-Permite compartir servicios como el Internet, correo electrónico, redes sociales y vídeo llamadas.
3.- Compartir información y recursos de hardware y/o software entre las computadoras que pertenecen a la red.
4.- Una red de computadoras puede proporcionar un poderoso medio de comunicación entre personas que se encuentran muy alejadas entre sí.
5.- El objetivo es compartir periféricos, información, con esto se ahorra en compra de equipo y lo principal es que se puede compartir mucha información.
Tipos de Redes de Computadores:
Las redes se clasifican de acuerdo a la extensión geográfica donde se ubican las más importantes:
REDES LAN (Local Área Network):
Una red de área local, red local o LAN es la interconexión de uno o varios dispositivos. Antiguamente su extensión estaba limitada físicamente a un edificio o a un entorno de 200 metros, que con repetidores podía llegar a la distancia de un campo de 1 kilómetro, sin embargo es una red que conecta los ordenadores en un área relativamente pequeña y predeterminada, como una habitación, un edificio, o un conjunto de edificios.
REDES WAN (Wide Area Network)
Definición de Red Wan:
La estructura que dispone de un patrón característico recibe el nombre dered. Este término, que procede del vocablo latino rete, se usa en diversos ámbitos, pero es muy frecuente en la informática para nombrar al conjunto de equipos que están interconectados y que comparten recursos.
Definición de Red Man:
El concepto de red, que procede del vocablo latino rete, tiene varios usos y significados. Es correcto decir que casi todas sus acepciones están vinculadas a la estructura que cuenta con un patrón característico.
Red Pan
Wireless Personal Área Network, Red Inalámbrica de Área Personal o Red de área personal
Las bases del concepto de red para espacio personal provinieron de ideas que surgieron en el año 1995 en el Massachusetts Institute of Technology (MIT) provienen para usar en señales eléctricas o impulsos eléctricos provenientes del cuerpo humano,
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.
Una red de área personal (PAN) es una red de computadora utilizada para la comunicación entre los dispositivos de información de la computadora y diferentes tecnologías cerca de una persona.
Algunos ejemplos de dispositivos que se utilizan en un PAN son las computadoras personales, impresoras, máquinas de fax, teléfonos, PDA,escáneres y consolas de videojuegos.
El alcance de una PAN normalmente se extiende a 10 metros.
Un cable PAN se construye generalmente con conexiones USB y Firewire, mientras que las tecnologías tales como Bluetooth y la comunicación por infrarrojos forman típicamente una red inalámbrica PAN.
Protocolos de Red
Protocolos de Red
Son un conjunto de reglas que permiten la interconexión
entre computadores que forman parte de una red de forma independiente a las plataformas de sistema operativo como
se lo demuestra en el siguiente diagrama:
Protocolo TCP/ I P
Son un conjunto de subprotocolos que garantiza el envío y recepción de la información proviene de las siglas: protocolo=control de transferencia/ protocolo de internet
Protocolo TCP
TCP (que significa Protocolo de Control de Transmisión)
Un protocolo es un conjunto de reglas establecidas entre dos dispositivos para permitir
la comunicación entre ambos.
•
DHCP es un
protocolo de red que permite a los clientes de una red IP obtener sus
parámetros de configuración automáticamente
•
HTTP es un
protocolo de transferencia de hipertexto que se usa en la Web.
•
SMPT es un protocolo de la capa de aplicación. Protocolo de red basado
en texto, utilizado para el intercambio de mensajes de correo electrónico
•
FTP es un protocolo de red para la
transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP, basado en la
arquitectura cliente-servidor
•
TELNET es el nombre de un protocolo de red a
otra máquina para manejarla remotamente como si estuviéramos sentados delante
de ella.
•
DNS es un sistema de nomenclatura jerárquica
para computadoras, servicios o cualquier recurso conectado a Internet o a una
red privada.
Topología de red
Es el proceso que permite
ubicar a las computadoras que forman
parte de una red en un sitio específico entre las más importantes tenemos:
-Topología de anillo
-Topología de estrella
-Topología de bus: Controla bus
de datos donde se dan los equipos de cómputo
- Topología de árbol:
-Topología hibrida
Topología de anillo
Ventajas de la topología anillo:
● Fácil de instalar y reconfigurar.
● Para añadir o quitar dispositivos , solamente hay que mover dos conexiones.
● Arquitectura muy compacta, y muy pocas veces o casi nunca tiene conflictos con los otros usuarios.
● La conexión provee una organización de igual a igual para todas las computadoras.
● El rendimiento no se declina cuando hay muchos usuarios conectados a la red.
Desventajas de la topología anillo:
● Restricciones en cuanto a la longitud del anillo y también en cuanto a la cantidad de dispositivos conectados a la red.
● Todas las señales van en una sola dirección y para llegar a una computadora debe pasar por todas las del medio.
● Cuando una computadora falla, altera a toda la red.
Topología de Estrella
Los datos en estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas las funciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.
La red se une en un único punto, normalmente con un panel de control centralizado, como un concentrador de cableado. Los bloques de información son dirigidos a través del panel decontrol central hacia sus destinos. Este esquema tiene una ventaja al tener un panel de controlque monitorea el tráfico y evita las colisiones y una conexión interrumpida no afecta al resto de la red. Topología de Estrella / Star
Es una topología estrella todos y cada uno de los nodos de la red, estos se conectan a un concentrador o hub.
Los datos es estas redes fluyen del emisor hasta el concentrador, este realiza todas lasfunciones de la red, además actúa como amplificador de los datos.
Ventajas de la Topología Estrella
Gran facilidad de instalación
Posibilidad de desconectar elementos de red sin causar problemas.
Facilidad para la detección de fallo y su reparación.
Desventajas de la Topología de Estrella.
Requiere más cable que la topología de BUS.
Un fallo en el concentrador provoca el aislamiento de todos los nodos a él conectados.
Se han de comprar hubs o concentradores.
Topologia de bus
Esta topología permite que todas las estaciones reciban la informacion que se transmite, una estación transmite y todas las restantes escuchan. Consiste en un cable con un terminador en cada extremo del que se cuelgan todos los elementos de Una Red. Todos los nodos de la red están unidos a este cable: el cual recibe el nombre de "Backbone Cable". TantoEtehrnet como Local Talk pueden utilizar esta topología.
El buses pasivo, no se produce regeneración de las señales en cada nodo. Los nodos en una red de "bus" transmiten la informacion y esperan que ésta no vaya a chocar con otra información transmitida por otro de los nodos. Si esto ocurre, cada nodo espera una pequeña cantidad de Tiempo al azar, después intenta retransmitir la información.
Ventajas de la topología de BUS.
Es Más fácil conectar nuevos nodos a la red
Requiere menos cable que una topología estrella.
Desventajas de la topología de BUS.
Toda la red se caería se hubiera una ruptura en el cable principal.
Se requiere terminadores.
Es difícil detectar el origen de un problema cuando toda la red cae.
No se debe utilizar como única solución en un gran edificio.
Topología de árbol
Esta estrucutura se utiliza en aplicaciones de television por cable, sobre la cual podrían basarse las futuras estrucuturas de redes que alcancen los hogares. También se ha utilizado en aplicaciones de redes locales analógicas de Banda Ancha.
Ventajas de la Topología de Arbol.
Cableado punto a punto para segmentos individuales.
Soportado por multitud de vendedores de software y de hardware.
Desventajas de la Topología de Arbol.
La medida de cada segmento viene determinada por el tipo de cable utilizado.
Si se viene abajo el segmento principal todo el segmento se viene abajo con él.
Es más difícil su configuración.
Topología hibrida
Una topología híbrida (a veces llamada una malla o topología mixta) es una topologia en la cada nodo o computadora esta conectado a las demas computadoras. De esta forma es mas facil llevar los mensajes de una computadora a otra computadora por diferentes caminos.
Si la red malla esta correctamente conectada de forma completa, no puede existir de ninguna manera algun tipo de interrupción en la comuicacion. Además cada sevidor tiene sus propias conexiones con todos los demas sevidores que se encuentran el la red.
Una malla ofrece varias ventajas sobre otras topologías de red como son las siguientes:
El uso de los enlaces garantiza que cada conexión sólo debe transportar la carga de datos propia de los dispositivos conectados, eliminando el problema que surge cuando los enlaces son compartidos por varios dispositivos.
Una topología en malla es robusta. Si un enlace falla, no inhabilita todo el sistema.
La privacidad o la seguridad.
Cuando un mensaje viaja a través de una línea dedicada, solamente lo ve el receptor adecuado.
Las líneas de seguridad y privacidad evitan el acceso de otros usuarios.
La desventaja física principal es que sólo funciona con una pequeña cantidad de nodos, ya que de lo contrario la cantidad de medios necesarios para los enlaces, y la cantidad de conexiones con los enlaces se torna abrumadora.
Entre otras desventajas están:
- Se utiliza mayor cantidad de cable.
- La instalación y configuración es mas difícil, por que cada dispositivo debe estar conectado a otro.
- La masa de cables puede ser mayor que el espacio disponible para acomodarlos.
- El hardware es costoso.
Simulador de redes
Es un paquete de software
que permite desarrollar la destreza en el usuario para diseñar y configurar
diferentes tipos de redes y computadores. El programa esta disponible de forma
gratuita y portable (no se necesita instalar) en la pagina web del colegio en el link de descargas.
Los dispositivos de conexión para las redes
son:
·
Router:
Un Router es un dispositivo de hardware que permite la interconexión de
ordenadores en red.
El Router
o enrutador es un dispositivo que opera en capa tres de nivel de 3. Así,
permite que varias redes u ordenadores se conecten entre sí y, por ejemplo,
compartan una misma conexión de Internet.
Un Router se vale de un protocolo de enrutamiento, que le permite comunicarse
con otros enrutadores o encaminadores y compartir información entre sí para saber cuál es la ruta más rápida y
adecuada para enviar datos.
·
Switch:
Un switch o conmutador es un dispositivo de interconexión de redes
informáticas.
En computación y en informática de redes, un switch es el dispositivo analógico
que permite interconectar redes operando en la capa 2 o de nivel de enlace de
datos del modelo OSI u Open Systems Interconnection. Un conmutador interconecta
dos o más partes de una red, funcionando como un puente que transmite datos de
un segmento a otro. Su empleo es muy común cuando existe el propósito de
conectar múltiples redes entre sí para que funcionen como una sola. Un
conmutador suele mejorar el rendimiento y seguridad de una red de área local.
·
Hubs
Un
hub o concentrador es un dispositivo que canaliza el cableado de una red para
ampliarla y repetir la misma señal a través de diferentes puertos.
Se le llama hub al dispositivo
tecnológico que tiene la capacidad de centralizar la función de una red con el
propósito de ampliarla hacia otros puertos utilizando la misma señal que es
repetida y emitida sucesivamente.
·
Access Point
Access Point traducido significa punto de
acceso. Se trata de un dispositivo utilizado en redes inalámbricas de área
local (WLAN - Wireless Local Area Network), una red local inalámbrica es
aquella que cuenta con una interconexión de computadoras relativamente
cercanas, sin necesidad de cables, estas redes funcionan a base de ondas de
radio específicas. El Access Point entonces se encarga de ser una puerta de
entrada a la red inalámbrica en un lugar específico y para una cobertura de
radio determinada, para cualquier dispositivo que solicite acceder, siempre y
cuando esté configurado y tenga los permisos necesarios.
Medios de conexión
Ejercicios de aplicación
Diseñe
una red que contenga un servidor, una impresora y 4 computadores, use el switch
para enlazar mediante el cable de red recto
DISEÑAR UNA RED CON TODOS LOS DISPOSITIVOS Y EQUIPOS EXISTENTES EN UN CYBER.
2do Parcial
Direcciones
IP Clase A:
Una
direccione IP (Protocolo de Internet), una dirección IP está formada por 4
grupos de números separados por puntos que identifican a un equipo de cómputo
que forma parte de una red de trabajo, en nuestro caso el computador tiene la
siguiente dirección IP:
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|
|
|
|
|
Transformar
la siguiente dirección IP a los sistemas de numeración:
Decimal:
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207
|
160
|
20
|
234
|
Binario:
|
11001111
|
10100000
|
10100
|
11101010
|
Octal:
|
317
|
240
|
24
|
352
|
Hexadecimal:
|
CF
|
A0
|
14
|
EA
|
Que
es el Sistema Decimal:
El sistema de
numeración decimal, también llamado sistema decimal, es un sistema
de numeración posicional
en el que las cantidades se representan
utilizando como base
aritmética las potencias del número diez.
Que
es el Sistema Binario:
El sistema binario,
llamado también sistema diádico 1 en ciencias
de la computación, es un sistema
de numeración en el que los números se representan
utilizando solamente las cifras
cero y uno ( 0 y 1).
Es uno de los que se utiliza en las computadoras, debido a que
trabajan internamente con dos niveles de voltaje,
por lo cual su sistema de numeración natural es el sistema binario (encendido 1,
apagado 0).
Que
es el Sistema Octal:
El sistema
numérico en base 8 se llama octal y utiliza los dígitos del 0 al
7.
En informática a veces se utiliza la numeración octal en vez
de la hexadecimal. Tiene la ventaja de
que no requiere utilizar otros símbolos diferentes de los dígitos. Sin embargo,
para trabajar con bytes o conjuntos de ellos,
asumiendo que un byte es una palabra
de 8 bits, suele ser más cómodo el sistema
hexadecimal, por cuanto todo byte así definido es completamente
representable por dos dígitos
hexadecimales.
Que
es el Sistema Hexadecimal:
El sistema
hexadecimal (a veces abreviado como Hex, no confundir con sistema sexagesimal) es el sistema
de numeración posicional que tiene como base el 16. Su uso actual
está muy vinculado a la informática
y ciencias
de la computación, pues los computadores suelen utilizar el byte u octeto como unidad básica de memoria;
y, debido a que un byte representa valores posibles, y esto
puede representarse como ,
que equivale al número en base 16 , dos dígitos
hexadecimales corresponden exactamente a un byte.
Las
direcciones IP clase A son utilizadas por grandes empresas generalmente
dedicadas a proveer el servicio del internet o empresas de
telecomunicaciones su rango es desde
1.0.0.0 hasta 126.0.0.0
la máscara de Subred que identifica a este tipo es de 255.0.0.0.
En esta red el primer objeto es el que identifica al grupo de trabajos
mientras que el resto de octetos identifican a las terminales de trabajo o
HOST.
Se puede
configurar 126 redes cada una de ellas con 16’777.214 (224 -2).
Ejemplo:
Usando la Topología de Anillo configura una Red Clase A con
un servidor y 4 equipos de cómputo.
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|
Direcciones IP clase B
Estas
direcciones son utilizadas por medianas empresas como universidades o
instituciones gubernamentales su rango va desde 128.0.0.0 hasta
191.0.0.0 la mascara de se red es 255.255.0.0
En
esta clase los dos primeros objetos identifican a la red y el resto
identifican al host. O al terminar quedando de la siguiente manera:
RED.RED.HOST.HOST
En esta clase se configura 16.384. Cada una de ellas con 65.536. Es decir:
#Redes = 16.384
#Host o terminal = 65536
Use la topología de anillo y agregue dirección IP clase “b”.
Ejercicios de aplicación:
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Usan
el simulador de redes diseñe la topología adecuada para implementar
trabajo en grupo de computadores en el departamento administrativo en la
Unidad Educativa Pacifico Cembranos y en laboratorio de Biblioteca para
lo cual se debe utilizar una sola impresora, agregar direcciones ip
clase “B”.
El departamento financiero que tiene 4 computadoras y el
departamento de bodega que tiene 4 computadoras, cada departamento estara
enlasado mediante un switch y todos los usuarios deberan imprimir al
departamento de cultura.