Conceptos de red

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CEPS - UNI
REDES Y CONECTIVIDAD

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¿Qué es una Red?
Una red es un sistema de interconexión entre computadoras que
permite compartir recursos e información. Para ello es necesario
contar, además de los computadores correspondientes, las tarjetas de
red, los cables de conexión los dispositivos periféricos y el software
necesario.

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Ventajas de una red
- Compartir perifericos tales como unidades de disco, impresoras,
modem, fax, etc.
- Compartir recursos tales como carpetas , base de datos, programas
de aplicación etc.
- Reduce e incluso elimina la duplicidad de trabajos.
- Es funcional, es decir debe permitir a los usuarios satisfacer sus
necesidades.

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Entidades de una red
- Clientes: Hardware y software que se usa para solicitar servicios.
- Servidores: Hardware y software que se usa para proporcionar
servicios.
- Peer: Es cliente y servidor a la vez.

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Tipos de red
- Peer-to-Peer
- Basada en servidor

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Extensión de una red
- LAN
- MAN
- WAN

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Topología de una red
- Bus
- Estrella
- Anillo
- Celular
- Malla

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EXTRANET
Extranet es una red que permite a una
empresa compartir informaciones con
otras empresas y clientes. Las extranets
transmiten información por Internet y
requieren que el usuario tenga una
contraseña para poder acceder a los
datos de los servidores internos de la
empresa.
INTRANET
Un intranet es un Internet interno diseñado
para ser utilizado en el interior de una
empresa, universidad, u organización. Lo
que distingue a un intranet del Internet de
libre acceso es el hecho de que el intranet
es privado. La comunicación y la
colaboración interna son más fáciles.
Intranet
Intranet
Internet

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Tipos de línea por su Disponibilidad
• Linea dedicada: es aquella que es usada exclusivamente por un
usuario de manera privada y para lo cual abona un pago mensual
fijo. Se conoce también como línea alquilada (leased line)
Local 2Local 1
Red de Area
Local

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Es aquella que se establece a través de centrales de
conmutación, en especial centrales telefónicas. Esta línea
está disponible cuando se produce la conexión de los
extremos como resultado de una llamada exitosa.
La facturación es de acuerdo al uso.
Líneas conmutadas:

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Tipos de Transmisión
La transmisión consiste en el transporte de senales entre un emisor
que origina la transmisión y receptor que acepta la comunicación.
Según información
Transmisión Asíncrona: es un método de enviar datos en el cual el
intervalo entre los caracteres puede ser de diferente duración, debido a
que usan caracteres asíncronos, no se requiere de una sincronización
adicional o que sea enviada una información.
Transmisión Síncrona: es aquella en la cual los caracteres y bits de
datos son transmitidos a una velocidad fija con el transmisor y receptor
sincronizados. Este hecho eliminara la necesidad de bits de arranque
(start) y de parada (stop) alrededor de cada carácter, permitiendo mejor
eficiencia.

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Según su medio de transmisión
Serie: Cuando todas la señales se transmiten en una única línea de datos
Secuencialmente esta forma de envío es más adecuada en transmisiones
a larga distancia
Paralelo: Es cuando la transmisión de los datos se efectua en
forma simultánea en grupos de bits uno por cada línea de cada canal.

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Según señal transmitida
• Señal analógica: es una señal continua en el tiempo y debe
cumplir la ecuación:
Límite s(t)=s(a) para cuando t tiende a 0.
En otras palabras no hay cortes o discontinuidades en la señal.
• Señal digital: es una señal discretas es decir sólo tiene un
número finito de valores y puedes representar a los dígitos
binarios 1’s y 0’s.
• Señal periódica: una señal S(t) es periódica y sólo sí.
s(l + T)=s(t) para –¥ < t < + ¥

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Explotación de los Circuitos de Datos
Simplex: la señales se transmiten sólo en una dirección.
Tenemos el caso de señales que emite un sensor de telemetría a
una estación base.
• Semiduplex (Half duplex): aquí ambas estaciones pueden
transmitir, pero sólo un a la vez. Es decir transmiten
alternamente, diferidas en el tiempo. Bidireccional no
simultáneo
• Full duplex: aquí ambas estaciones pueden transmitir y
recibir a la vez. Bidereccional Simultánea

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La transmisión a través de un enlace de datos ocurre
entre un transmisor y receptor sobre un medio de
transmisión. Definimos a un enlace de datos como un
circuitos de comunicaciones o trayectoria de
transmisión que conecta a dos puntos.
Las características y la calidad de la transmisión de
datos son determinados tanto por la naturaleza del
medio y la naturaleza de la señal.
Los medios de Transmisión se clasifican en dos grandes
grupos:
1. Medios Guiados
2. Medios no Guiados

MEDIOS DE TRANSMISION

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Medios de Transmisión
Medios de Transmisión
Guiados
Guiados
Par Trenzado
Par Trenzado
No Guiados
No Guiados
Cable Coaxial
Cable Coaxial
Fibra Optica
Fibra Optica
Microondas
Terrestre
Microondas
Terrestre
Microondas
Satélite
Microondas
Satélite
Ondas de Radio
Ondas de Radio
Infrarojo
Infrarojo

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MEDIOS DE TRANSMISION GUIADOS
• La comunicación se realiza mediante ondas
electromagnéticas
• Las ondas se confinan en un medio sólido
• Medios guiados:
• Par trenzado
• Cable coaxial
• Fibra óptica

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PAR TRENZADO
El propósito de torcer los alambres es reducir la interferencia
eléctrica de pares similares cercanos.
• La norma EIA/TIA 568 divide los cables de par trenzado en
categorías
• Destacan:
• Categoría 3:
• Ancho de banda de 16MHz a 100m de distancia
máxima
• Velocidades de hasta 16Mbps
• El cable sera de 4 pares
CATEGORIAS

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•Categoría 4:
• Ancho de banda de 20MHz a 100m de distancia
máxima
• Velocidades de hasta 20Mbps
• El cable sera de 4 pares
• Categoría 5:
• Ancho de banda de 100MHz a 100m de distancia
máxima
• Velocidades de hasta 100Mbps.
• El cable sera de 4 pares
• Categoría 6
• Ancho de banda de 200MHz a 100m de distancia
máxima
• El cable sera de 4 pares trenzado y balanceados.
• Maxima Velocidad es de 250 Mbps

20. 20
 Velocidad y rendimiento: 10-100 Mbps
 Precio promedio por nodo: Moderadamente caro
 Tamaño de los medios y del conector: Mediano a grande
 Longitud máxima del cable: 100m (corta)

21. 21
 Velocidad y rendimiento:10-250 Mbps
 $ Promedio por nodo: El más económico
 Tamaño de los medios y del conector: Pequeño
 Longitud máxima del cable: 100m (corta)

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PARAMETROS DE UN PAR TRENZADO
Para describir las limitaciones de un par trenzado se utilizan dos
parámetros: la atenuación y la diafonía.
• Atenuación: Pérdida de la energía de la señal a lo largo de la línea de
transmision.
• Diafonía: Se produce por la inducción que provoca un conductor en
otro cercano.
• ACR: Es la diferencia entre la atenuación y la diafonía. Un ACR
positivo significa que la intensidad de la señal transmitida es más fuerte
que la de diafonía.

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CABLE COAXIAL
Cable coaxial de banda base
Este cable tiene mejor blindaje que el par trenzado, asi que puede
abarcar tramos más largos a velocidades mayores.
Cable coaxial de banda ancha
El otro tipo de sistema de cable coaxial transporta transmisión
analógica en el cableado estándar de la televisión por cable; se le
llama de banda ancha
• Estructura:
• Conductor cilíndrico externo (malla) que rodea a un
cable conductor (vivo). Entre ambos existe un material
no conductor. El conductor externo es cubierto con una
funda

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• Aplicaciones:
• Televisión, telefonía a larga distancia, redes de área local
• Características:
• Mayores frecuencias y velocidades de transmisión que el par
trenzado
• Menos susceptible que el par trenzado a interferencias y a
diafonía
• Limitaciones:
• Atenuación, ruido térmico y ruido de inter-modulación
CABLE COAXIAL

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 Velocidad y rendimiento:10-100 Mbps
 $ Promedio por nodo: Económico
 Tamaño de los medios y del conector: Medio
 Longitud máxima del cable: 500m (mediana)

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FIBRA OPTICA
El cable de fibra óptica es un medio de networking que puede
conducir transmisiones de luz moduladas.
• Si se compara con otros medios es más caro,
• No es susceptible a la interferencia electromagnética y
• Ofrece velocidades de datos más altas que cualquiera de los
demás tipos de medios para networking.
El cable de fibra óptica no transporta impulsos eléctricos, como los
cables de cobre.
Las señales que representan a los bits se convierten en haces de luz.
Aunque la luz es una onda electromagnética, la luz en las fibras no se
considera inalámbrica ya que las ondas electromagnéticas son guiadas
por la fibra óptica.

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TIPOS DE TRANSMISION DE UNA HAZ de LUZ
• Monomodo
• La luz recorre una única trayectoria en el interior del
núcleo
• Gran ancho de banda
• Para minimizar el número de reflexiones el núcleo es lo
más estrecho posible fabricación complicada
• Multimodo
• Diámetro del núcleo mayor que en las fibras monomodo
• Mayor número de trayectorias de luz resultantes de las
distintas reflexiones dispersión de las componentes ®
disminución de la velocidad de propagación
• Tipos: multimodo de índice gradual y multimodo de índice
de escala

28. 28
VENTAJAS FIBRA OPTICA
• Mayor ancho de banda
• Velocidades de transmisión de hasta 2Gbps para
decenas de kms
• Menor tamaño y peso
• Reducción de la infraestructura necesaria
• Disminución de costes
• Menor atenuación
• Aislamiento electromagnético
• No afectan los campos electromagnéticos externos
• No son vulnerables a interferencias, ruido
impulsivo o diafonía

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SISTEMAS DE FIBRA OPTICA
Sistemas de fibra óptica:
•Tipos de fuentes de luz:
Diodos LED (diodo emisor de luz) y
Diodos Láser
Emiten pulsos de luz cuando se les aplica una corriente eléctrica
•Receptores :
Fotodiodo que genera un pulso eléctrico cuando recibe
un rayo de luz
• Aplicaciones
• Transmisiones a larga distancia
• Transmisiones metropolitanas
• Acceso a bucles de abonado

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 Velocidad y rendimiento: 100+Mbp
 Precio promedio por nodo: el más caro
 Tamaño de los nodos y del conector: Pequeño
 Monomodo, longitud máxima de cable: Hasta 3000m
 Multimodo, longitud máxima de cable: Hasta 2000m
 Monomodo: Un haz de luz generada por láser
 Multimodo: Múltiples haces de luz generada por LED

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MEDIOS DE TRANSMISION NO GUIADOS
Entre estos medios tenemos a las microondas terrestres, las microondas
satelitales y la radio. Para estos medios, a diferencia de los medios guiados, el
ancho de banda de la señal producida por la antena transmisora, es más
importante que el medio para determinar sus características de transmisión. De
aquí cuando mas alta sea la frecuencia central de la señal, mayor es el ancho de
banda potencial y consecuentemente mayor la velocidad de transmisión digital
•Transmisión inalámbrica
• Transmisión y recepción mediante antenas
• Tipos de configuraciones
• Direccional
• La antena de transmisón emite la energía electromagnética
concentrándola en un haz
• La antena emisora y receptora deben estar alineadas
• Omnidireccional
• La antena emite en todas las direcciones
•La señal puede ser recibida por varias antenas

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MICROONDAS TERRESTRES
Las antenas se sitúan a una altura cosiderable para conseguir
mayor separación entre ellas y salvar obstáculos
• Rango de frecuencias comprendido entre 2 GHz y 40 GHz
• Aplicaciones:
- Servicios de telecomunicación a grande distancia:
transmisión de televisión y voz.
- Enlaces a corta distancia entre edificios

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EJEMPLO: MICROONDAS TERRESTRES

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Ganancia máxima: 20 dB (antena parabólica)
Potencia máxima: 100 mW
Restricciones ETSI:
Alcance máximo: 10 Km (visión directa)
Calculadora de alcances, potencias, ganancias:
Cable coaxial de 50 W
de baja atenuación lo
más corto posible (30
m max.)
Ethernet Ethernet
Hasta 10 Km
Visión directa
EJEMPLO: MICROONDAS TERRESTRES

35. 35
MICROONDAS POR SATELITE
• Satélite de comunicaciones
• Estación que retransmite microondas
• Enlace entre receptores / transmisores terrestres:
estaciones base
• Recibe la señal en una banda de frecuencia (canal ascendente) y
la retransmite en otra (canal descendente)
• Se usa un rango de frecuencias entre 1GHz y 10 Ghz
• Geoestacionario
• Aplicaciones
• Difusión de televisión
• Transmisión telefónica a larga distancia

36. 36
Satélite
Satélite
EJEMPLO: MICROONDAS POR SATELITE

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ONDAS DE RADIO
• Ondas de radio
• Cubren el rango de frecuencias entre 30MHz y 5 GHz
•Son omnidireccionales (emite señales en diferentes
direcciones )
• No necesitan antenas parabólicas
• Las antenas no es necesario que estén alineadas

38. 38
Internet
Punto de
acceso (AP)
PC de sobremesa
PC portátil
PC de sobremesa
PDA
147.156.1.1/24
Ejemplo de redes wireless

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• Se utilizan transmisores/receptores (transceivers)
que modulan luz infrarroja no coherente
• Los transceivers deben estar alineados
• Interés de aplicación en LANs inalámbricas
• No pueden atravesar paredes (a diferencia de las
microondas)
Infrarrojos

40. 40
•Red de Área Local (LAN): Es un conjunto de elementos
físicos y lógicos que proporcionan interconexión entre
dispositivos en un área privada y restringida
Redes LAN

41. 41
Es la estructura física completa del medio de transmisión.
Topología física
Topología BUS: En la topología en bus, al contrario que en la topología
de Estrella, no existe un nodo central, si no que todos los nodos que
componen la red quedan unidos entre sí linealmente, uno a continuación
del otro.

42. 42
Topología Estrella: Esta topología se caracteriza por existir en ella un
punto central, o más propiamente nodo central, al cual se conectan todos
los equipos, de un modo muy similar a los radios de una rueda.
Topología física
Central Hub

43. 43
Topología Anillo: El anillo, como su propio nombre indica, consiste en conectar
linealmente entre sí todos los ordenadores, en un bucle cerrado. La
información se transfiere en un solo sentido a través del anillo, mediante un
paquete especial de datos, llamado testigo, que se transmite de un nodo a otro,
hasta alcanzar el nodo destino.
Topología física

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¿Por qué usar una LAN?
• Posibilidad de compartir periféricos costosos como son: impresora
láser, móden, fax, etc.
• Posibilidad de compartir grandes cantidades de información a través
de distintos programas, base de datos, etc. De manera que sea, mas
fácil su uso y actualización.
• Reduce e incluso elimina la duplicidad de trabajos.
• Permite utilizar el correo electrónico para enviar o recibir mensajes de
diferentes usuarios de la misma red e incluso de redes diferentes.
• Reemplaza o complementa mini computadoras de forma eficiente y
con un coste bastantemente reducido.
• Establece enlace con mainframes. De esta forma, un computador
gran potencia actúa como servidor haciendo que los recursos
disponibles estén accesible para cada uno de los computadores
personales conectados.
• Permite mejorar la seguridad y control de la información que se utiliza
permitiendo la entrada de determinados usuarios, accediendo
únicamente a cierta información o impidiendo la modificación de
diversos datos.

45. 45
Funcionalidad: la red debe de funcionar. Es decir, debe permitir a los
usuarios satisfacer sus necesidades. La red debe proporcionar
conectividad de usuario a usuario y de usuario a aplicación con una
velocidad y fiabilidad razonables.
Escalabilidad: la red debe de poder crecer. Es decir el diseño inicial
debe de poder crecer si que haya cambio alguno en el diseño
general.
Adaptabilidad: la red debe estar diseñada con un ojo puesto en las
futuras tecnologías y no debe de incluir ningún elemento que limite la
implementación de la nuevas tecnologías
Manejabilidad: la red debe estar diseñada para facilitar el control de
la redes con el fin de garantizar la estabilidad de la operación.
Objetivos del diseño de las LAN

46. 46
•Red de Area Amplia (WAN): este concepto se refiere a redes que se
encuentran geográficamente distantes como redes unidas entre
diferentes ciudades.
Local 2Local 1
Red de Area
Local
Redes WAN

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Redes WAN
• Redes formada para la integraçión de computadores localizados
geográficamente distantes.
• Normalmente utilizan líneas de comunicaçión de datos ofrecidas por
empresas de telecomunicaçiones ( Telefónica,AT&T,Optica ip,Bellsoutht etc)

48. 48
• Aumento la demanda para la transmision de dados a
largas distancias.
• Conexión punto a punto (SLDD –Serviçio de Línea
Dedicada Digital) –1996.
• Surgimiento de redes de paquetes: Redes de fibras
ópticas
• SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
• ATM (Asynchronos Transfer Mode)
Caracteristicas Redes WAN

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WAN - Componentes

50. 50
WAN - Componentes

51. 51
WAN - Componentes

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Redes MAN
Redes MAN (Redes Metropolitanas): Es una red de distribucion
de datos para aun área geográfica en el entorno de una ciudad.

53. 53
Internet
Punto de
acceso (AP)
PC de sobremesa
PC portátil
PC de sobremesa
PDA
147.156.1.1/24
Redes wireless (Inalambricas)