CapituloI-REDES LOCALES Y METROPOLITANAS

REDES DE LOCALES Y METROPOLITANAS - Diplomado telemática

1. Ing. Josmary Rojas . M.Sc.
REDES DE AREA LOCAL
CAPITULO 1:
REDES DE ÁREA LOCAL

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REDES Y NETWORKING
RED
Una red según Palmer (2001, Pág. 6) es un sistema de comunicaciones que permite a los usuarios de computadoras
compartir recursos de una computadora, un programa y sus datos, la voz, imágenes y las transmisiones de video. Las redes
pueden conectar a usuarios que están situados en la misma oficina o en países diferentes. La información de la red se
transmite por cable, a través de comunicaciones por fibra óptica o a través de ondas de radio como las microondas.
Una definición mas precisa ilustra que una red de computadora es un sistema de computadoras, dispositivos de red,
impresoras y aplicaciones de software interconectados mediante comunicaciones por cable, fibra o radio.
REDES DE DATOS
Surgieron como resultado de las aplicaciones informáticas creadas para las empresas. Sin embargo, en el momento en que
se desarrollaron estas aplicaciones, las empresas poseían computadores que operaban de forma individual, sin comunicarse
con los demás computadores. Muy pronto se puso de manifiesto que esta no era una forma eficiente ni rentable para operar
en el medio empresarial. Las empresas necesitaban una solución que resolviera: cómo evitar la duplicación de equipos
informáticos y de otros recursos, cómo comunicarse con eficiencia y cómo configurar y administrar una red.
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3. Las empresas se dieron cuenta de que podrían ahorrar mucho dinero y aumentar la productividad con la tecnología de
networking. Empezaron agregando redes y expandiendo las redes existentes casi tan rápidamente como se producía la
introducción de nuevas tecnologías y productos de red.
INTERCONECTIVIDAD
CAPA FÍSICA:
HUB´S
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. Los hubs son dispositivos de internetworking muy comunes. Dado que el hub típico "no administrado"
simplemente requiere alimentación y jacks RJ-45 conectados, son excelentes para configurar una red con rapidez. Al igual
que los repetidores en los que se basan, sólo manejan bits y son dispositivos de Capa 1.
REDES DE DATOS
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4. CAPA DE ENLACE DE DATOS:
SWITCH
La conmutación es una tecnología que alivia la congestión en las LAN Ethernet, reduciendo el tráfico y aumentando el
ancho de banda. Los switches, también denominados switches LAN, a menudo reemplazan a 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.
En la actualidad, en las comunicaciones de datos, todos los equipos de conmutación y de enrutamiento ejecutan dos
operaciones básicas:
 CONMUTACIÓN DE TRAMAS DE DATOS: E procedimiento mediante el cual una trama se recibe en un medio de entrada
y luego se transmite a un medio de salida.
 MANTENIMIENTO DE OPERACIONES DE CONMUTACIÓN: Los switches crean y mantienen tablas de conmutación y
buscan loops. Los routers crean y mantienen tanto tablas de enrutamiento como tablas de servicios.
Como en el caso de los puentes, los switches conectan segmentos de la LAN, usan una tabla de direcciones MAC para
determinar el segmento en el que es necesario transmitir un datagrama y reducen el tráfico. Los switches operan a
velocidades mucho más altas que los puentes y pueden soportar nuevas funcionalidades como, por ejemplo, las LAN
virtuales.
Un switch Ethernet brinda muchas ventajas como, por ejemplo, permitir que varios usuarios se comuniquen en paralelo a
través del uso de circuitos virtuales y segmentos de red dedicados en un entorno libre de colisiones. Esto aumenta al
máximo el ancho de banda disponible en el medio compartido. Otra de las ventajas es que desplazarse a un entorno de LAN
conmutado es muy económico ya que el hardware y el cableado se pueden volver a utilizar. Por último, los administradores
de red tienen mayor flexibilidad para administrar la red a través de la potencia del switch y del software para configurar la
LAN.
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5. CAPA DE ENLACE DE DATOS:
SWITCH
CAPA DE RED: ROUTERS
Los routers son dispositivos de internetworking que operan en la Capa 3 del modelo OSI (la capa de red). Estos routers
unen o interconectan segmentos de red o redes enteras. Hacen pasar paquetes de datos entre redes tomando con base la
información de capa 3.
Los routers toman decisiones lógicas con respecto a la mejor ruta para el envío de datos a través de una internetwork y
luego dirigen los paquetes hacia el segmento y el puerto de salida adecuados. Los routers toman paquetes de dispositivos
LAN (es decir, estaciones de trabajo), y, basándose en la información de Capa 3, los envían a través de la red. De hecho,
el enrutamiento a veces se denomina conmutación de Capa 3.
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6. La función determinación de ruta se produce a nivel de Capa 3 (capa de red). Permite al router evaluar las rutas disponibles
hacia un destino y establecer el mejor manejo de un paquete.
  Los servicios de enrutamiento utilizan la información de topología
de red al evaluar las rutas de red. La determinación de ruta es el proceso que utiliza el router para elegir el siguiente salto de la
ruta del paquete hacia su destino. Este proceso también se denomina enrutar el paquete. La determinación de ruta para un
paquete se puede comparar a una persona que maneja un automóvil desde un extremo al otro de la ciudad. El conductor tiene
un mapa que le muestra las calles que debe recorrer para llegar a su destino. El camino desde una intersección a otra
representa un salto. De forma similar, un router usa un mapa que muestra las rutas disponibles hacia un destino.
CAPA DE RED: ROUTERS
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7. Los routers también pueden tomar decisiones basándose en la densidad del tráfico y la velocidad del enlace (ancho de
banda), así como el conductor puede elegir una ruta más veloz (una autopista) o puede utilizar calles laterales menos
transitadas.
CAPA DE RED: ROUTERS
COMPONENTES BÁSICOS DE UNA RED
ESTACIONES DE TRABAJO: Se pueden conectar a través de la nic de conexión de red y el
cableado correspondiente. Los terminales ´tontos´ utilizados con las grandes computadoras y
minicomputadoras son también utilizadas en las redes, y no poseen capacidad propia de
procesamiento.
Sin embargo las estaciones de trabajo son, generalmente, sistemas inteligentes.
Los terminales inteligentes son los que se encargan de sus propias tareas de procesamiento,
así que cuanto mayor y más rápido sea el equipo, mejor.
Los terminales tontos en cambio, utilizan el espacio de almacenamiento así como los
recursos disponibles en el servidor.
TARJETAS DE CONEXIÓN DE RED (INTERFACE CARDS)
Permiten conectar el cableado entre servidores y estaciones de trabajo. En la actualidad existen numerosos tipos de NIC
que soportan distintos tipos de cables y topologías de red.
Las NIC contienen los protocolos y órdenes necesarios para soportar el tipo de red al que está destinada. Muchas tienen
memoria adicional para almacenar temporalmente los paquetes de datos enviados y recibidos, mejorando el rendimiento de
la red. La compatibilidad a nivel físico y lógico se convierte en una cuestión relevante cuando se considera el uso de
cualquier placa de red. Hay que asegurarse que la placa pueda funcionar en la estación deseada, y de que existen
programas controladores que permitan al sistema operativo enlazarlo con sus protocolos y características a nivel físico.
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8. CABLEADO
Una vez que tenemos las estaciones de trabajo, el servidor y las NIC de red, requerimos interconectar todo el conjunto. El tipo
de cable utilizado depende de muchos factores, que se mencionarán a continuación
Los tipos de cableado de red más populares son: par trenzado, cable coaxial y fibra óptica.
Además se pueden realizar conexiones a través de radio o microondas.
Cada tipo de cable o método tiene sus ventajas. y desventajas. Algunos son propensos a interferencias, mientras otros no
pueden usarse por razones de seguridad.
La velocidad y longitud del tendido son otros factores a tener en cuenta el tipo de cable a utilizar.
TÉRMINOS ELÉCTRICOS
VOLTAJE
• Denominado fuerza electromotriz (EMF), es una fuerza, o presión, eléctrica que se produce cuando se separan los
electrones y los protones.
• La fuerza que se crea utiliza un empuje hacia la carga opuesta y en dirección contraria al de la carga del mismo signo
• El voltaje se representa a través de la letra “V” y a veces a través de la letra “E”.
• La unidad de medición del voltaje es el voltio, y se define como la cantidad de trabajo, por unidad de carga, que se necesita
para separar las cargas.
CORRIENTE
• Flujo de cargas que se crea cuando los electrones se desplazan.
• Cuando se aplica voltaje (presión eléctrica) se crea un camino para la corriente, los electrones se desplazan a lo largo del
camino desde la Terminal negativo (que los repele) hacia la Terminal positiva (que los atrae).
• Se representa a través de la letra “I”. La unidad de medición de la corriente es el Amperio (AMP), que se define como la
cantidad de cargas por segundo que pasan pro un punto en el camino.
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9. RESISTENCIA
• Es la fuera que se opone a la libre circulación de electrones.
• El grado de resistencia defiere de la materia por donde circulan los electrones.
• Según el grado de oposición al movimiento de los electrones pueden ser conductores y aisladores.
• La resistencia se representa pro medio de la letra R”. La unidad de medición de la resistencia es el ohmio El símbolo
proviene de la letra mayúscula griega omega.
CORRIENTE ALTERNA (CA)
• La corriente alterna CA y los voltajes varían con el tiempo, cambiando su polaridad o dirección. La CA circula en una
dirección, luego invierte su dirección y repite el proceso.
• El voltaje CA es positivo en una Terminal y negativo en la otra, luego invierte su polaridad.
CORRIENTE CONTINUA (CC)
• Siempre circulan en la misma dirección, y siempre tienen la misma polaridad.
IMPEDANCIA
• Impedancia es la oposición total a la circulación de la corriente
• Se representa por medio de la letra “Z”. La unidad de medición, como en el caso de la resistencia, es el ohmio.
TÉRMINOS BÁSICOS
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10. TIERRA
• Nivel de 0 voltios
PROPAGACIÓN
• Desplazamiento de un bloque de energía que se desplaza de un
lugar A hacia un lugar B.
ATENUACIÓN
• Es la perdida de la fuerza de la señal
TÉRMINOS BÁSICOS
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11. REFRACCIÓN
• Medida que indica cuánto se desvía un rayo luminoso al atravesar un material determinado
TÉRMINOS BÁSICOS
REFLEXIÓN
• Se produce en las señales eléctricas
• Cuando los pulsos de voltaje, ó bits, tropiezan con una discontinuidad, se pueden producir reflexiones de la energía
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12. TÉRMINOS BÁSICOS
DISPERSIÓN
• Grado de distanciamiento de un conjunto de valores respecto a su valor medio.
• Fenómeno de separación de las ondas de distinta frecuencia al atravesar un material.
• Todos los medios materiales son más o menos dispersivos, y la dispersión afecta a todas las ondas.
• Ejemplo, las ondas sonoras que se desplazan a través de la atmósfera, a las ondas de radio que atraviesan el espacio
interestelar o a la luz que atraviesa el agua, el vidrio o el aire.
LATENCIA
• Es el retardo en la transmisión de información.
• Es una expresión que expresa cuanto tiempo tarda un paquete de datos en salir de un punto de la red y llegar a otro.
CANCELACIÓN
• Efecto que producen los pares trenzados de hilos del cable UTP, STP ó FTP para limitar la degradación de la señal que
causan la EMI y la RFI.
• Onda de 180º que choca contra la señal de ruido cancelandolo.
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