INTRODUCCIÓN A LAS REDES LOCALES

ANGUIANO HILERIO ANA VICTORIAROMERO MARTINEZ ERICK JESUS

6IM4

Esta es la ciencia que estudia el tratamiento automático de la información, es decir, los instrumentos y métodos que permiten automatizar determinadas tarea repetitivas y así liberar al ser humano de esas pesadas labores.

INFORMATICA

Es aquel que realiza algún tipo de tratamiento de la información. Puede ser tan sencillo como calcular la suma de los números, o tan complejo como obtener las fechas y horas de los eclipses totales de sol que se producirán en los próximos años.

Sistema informático

Según la unión internacional de

telecomunicaciones, se define formalmente

telecomunicaciones como toda transmisión, emisión

o recepción de signos, señales, imágenes,

sonidos o informaciones de cualquier tipo que se

trasmiten por hilos, medios ópticos,

radioeléctricos u otros sistemas

electromagnéticos.

Telecomunicación

Es una estructura formada por determinados medios físicos (dispositivos reales) y lógicos (programas de transmisión y control) desarrollada para satisfacer las necesidades de comunicación de una determinada zona geográfica. Da un soporte que permite la conexión de diversos equipos informáticos (o cualquier otro dispositivo electrónico) con el objetivo de suministrarles la posibilidad que intercambien informaciones

Red de transmisión de datos

Elementos de una red de comunicaciones:

Es la estructura básica que soporta el transporte de las señales por la red

Sistema de transmisión

Permite el encaminamiento de la informacion hacia su destino. Normalmente va a existir un medio limitado para la comunicación, por lo que este deberá ser compartido por varios emisores y receptores.

Sistema de conmutación

Esto nos ayuda para que la comunicación sea posible, es necesario que exista un sistema de inteligencia distribuido por la red que sincronice todos los recursos que se encuentran en ella. El control se lleva a acabo enviando señales a los distintos elementos que intervienen en la comunicación. Estos dispositivos de señalización.

Sistema de señalización

Es un conjunto de ordenadores que poseen dos características:

Interconectadas: intercambian información

Autónomas: realiza proceso de datos y no son controladas por otro computadores centrales.

Red de computadores

Comunicación de datos

Desde los primeros tiempos de la informática, en un ordenador se han distinguido dos partes fundamentales: el hardware y el software.

Dispositivos:Todos los dispositivos de un ordenador son

“elementos físicos”, es decir, todo aquello que resulta visible y tangible en el mundo real. Ejemplos de dispositivos físicos son el teclado, la pantalla, etc.

Conceptos básicos

Los servicios de comunicación proporcionados por una red de trasmisión de datos siguen unos protocolos bien establecidos y estandarizados. Un protocolo de red define unas normas a seguir a la hora de transmitir la información, normas que pueden ser: velocidad de trasmisión, tipo de información, etc.

Servicios y protocolos

Transición de voz: es el servicio básico que han ofrecido las redes de comunicación desde sus inicios.

Transmisión de datos: disponible en todas las redes. La información que se transmite puede ser de muchos tipos: bloques de reducido tamaño, datos esporádicos, video digital, etc

Servicios básicos que proporciona un red de comunicación

Existe multitud de redes, cada una de ella con unas características especificas que las hacen diferentes del resto. Podemos clasificar a las redes en diferentes tipos, atendiendo a diferentes criterios. La clasificación que se expone a continuación esta ordenada según los criterios mas importantes.

Clasificación de las redes

Esta calcificación tiene en cuenta la arquitectura de la red , es decir, la forma en que se interconectan los diferentes nodos o usuarios de ella.

TOPOLOGÍA

Cada dispositivo tiene un enlace punto a punto y

dedicado con cualquier otro dispositivo. El

término dedicado significa que el

enlace conduce el tráfico únicaniente

entre los dos dispositivos que

conecta.

Malla

Cada dispositivo solamente tiene un

enlace punto a punto dedicado con el

controlador central, habitualmente

llamado concentrador. Los

dispositivos no están directamente

enlazados entre sí.

Estrella

Una topología de bus es

multipunto. Un cable largo actúa

como una red troncal que

conecta todos los dispositivos

en la red.

bus

Es una variante de la de estrella. Como en la

estrella, los nodos del árbol están conectados a un concentrador central que controla el tráfico de la red. Sin embargo, no todos los dispositivos se conectan directamente al concentrador central. La

mayoría de los dispositivos se conectan a

un concentrador secundario que, a su vez,

se conecta al concentrador central.

Árbol

Cada dispositivo tiene una línea de conexión

dedicada y punto a punto solamente con los

dos dispositivos que están a sus lados. La

señal pasa a lo largo del anillo en una dirección,

o de dispositivo a dispositivo, hasta que

alcanza su destino. Cada dispositivo del anillo

incorpora un repetidor.

anillo

Varios anillos conectados por

nodos comunes. El inconveniente de

ellas es que si fallan los nodos comunes de los

anillos, toda la red dejara de funcionar.

Intersección de anillo

Cada nodo debe de estar

conectad, por un enlanche pero no

existe mas restricciones, y

permite las búsqueda de

otras alternativas cuando falla alguno de los

enlanches.

Irregular

Esta clasificación tiene en cuenta la técnica empleada para transferir la información desde el origen del destino.

Transferencia de la información

En este tipo de redes, un equipo origen (emisor) selecciona un equipo con el que quiere conectarse (receptor) y la red es la encargada de habilitar un vía de conexión entre los dos equipos.

Redes conmutadas (punto a punto)

Un equipo o nodo envía la información a todos los nodos y ese es el destinatario el encargado de seleccionar y captar esa información. Esta forma de transmisión de la información esta condicionada por la topología de la red ya que esta se caracteriza por disponer de un único camino o vía de comunicación que debe ser compartido por todos los nodos o equipos.

Redes de difusión (multipunto)

Sub red o segmento de red: esta formado por un conjunto de estaciones que comparten el mimos medio de transmisión. El segmento esta limitado al segmento de un empresa, una aula de informática, etc.

Red de área local (LAN): se refiere a uno o varios segmentos de red conectados mediante dispositivos especiales.

Red de campus: una red de campus se extiende en varios edificios, generalmente las diversas redes de cada edificio se conectan a un tendido de cable principal.

Localización geográfica

Red de área metropolitana (MAN): esta confinada dentro de una misma ciudad y se haya sujeta a regulaciones locales puede constar de varios recursos públicos o privados, como el sistema de telefonía loca, sistema de microondas locales o cable enterrados de fibra óptica.

Red de área extensa (WAN) y redes globales: abarcan varias ciudades, regiones o paises. Los enlaces WAN son ofrecidos generalmente por empresas de telecomunicaciones publicas o privadas que utilizan enlaces de microondas, fibra óptica o vía satélite.

Estándares de facto:

Es aquel patrón o norma que se caracteriza por no

haber sido consensuada ni legitimada por un

organismo de estandarización al efecto.

Por el contrario, se trata de una norma generalmente aceptada y ampliamente

utilizada por iniciativa propia de un gran número

de interesados.

Estándares de iure

Es una locución latina, pronunciada [de-yúre], que significa literalmente «de

derecho», esto es, con reconocimiento jurídico,

legalmente. Se opone a de facto, que significa «de

hecho». Esta locución está plenamente incorporada a la lengua española y por tanto debe escribirse en

letra redonda, no en cursiva.

Normalizacion y organismos

ITU: La Unión Internacional de Telecomunicaciones (Unión Internacional Telecomunicaciones des, en francés) es el organismo especializado de las Naciones Unidas que se encarga de la información y la comunicación

ISO: organización internacional de normalización, sistemas de información.

ANSI: instituto americano de normas nacionales, ofrecen servicios públicos de comunicaciones-

Organizaciones internacionales dedicadas a tareas de normalizacion y estandarizacion

IEEE: Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, se encarga de elaborar estándares en las aéreas de ingeniería eléctrica y computación.

IAB: Consejo de Arquitectura de Internet, es encargado de supervisar la aperción de nuevos estándares y protocolos para internet.

En una red comunicaciones entran en juego dos aspectos fundamentales: el hardware , que tiene que ver con los dispositivos físicos y el software, que son los programas informáticos dedicados a controlar las comunicaciones.

ARQUITECTURA DE REDES

La arquitectura de una red viene definida por tres características fundamentales: su topología, el método de acceso al red y los protocolos de comunicación.

Introducción

Esta defina por tres características:

Topología: es la organización de una red de su cableado, y se define como la configuración básica de la interconexión de estaciones.

Método de acceso al cable: un medio de redes compartido que para transmitir la información deben ponerse de acuerdo en el tiempo ya que solo lo pueden hacer a la vez.

Protocolos de comunicaciones: son reglas y procedimientos utilizados en una red.

Arquitectura de una red

Encaminamiento: existen diferentes rutas posibles.

Direccionamiento: tiene muchos ordenadores conectados.

Acceso al medio: existe un medio de comunicación de difusión.

Saturación del receptor: consiste en que un emisor rápido pueda saturar a un receptor lento.

Problemas en el diseño de la arquitectura de la red .

Mantenimiento del orden: incorpora un mecanismo que le permita volver a ordenar los mensajes en el destino.

Control de errores: el emisor y el receptor deben ponerse de acuerdo a la hora de usar sus mecanismos.

Multiplicación: la red puede tener tramos en las que existe un único medio de transmisión.

Open systemes interconnection, interconexión de sistemas abiertos. El mismo se emplea una arquitectura en niveles a fin de dividir los problemas de interconexión en partes manejables.

Modelo OSI

Es la encargada de transmitir los bits de información por la línea o medio utilizado para la transmisión. Se ocupa de las propiedades físicas y características eléctricas de los diversos componentes,  de la velocidad de transmisión, si esta es unidireccional o bidireccional (simplex, duplex o flull-duplex). 

Se encarga de transformar un paquete de información binaria en una sucesión de impulsos adecuados al medio físico utilizado en la transmisión. Estos impulsos pueden ser eléctricos (transmisión por cable), electromagnéticos (transmisión Wireless) o luminosos (transmisón óptica). Cuando actúa en modo recepción el trabajo es inverso, se encarga de transformar estos impulsos en paquetes de datos binarios que serán entregados a la capa de enlace.

1. Capa física:

Puede decirse que esta capa traslada los mensajes hacia y desde la capa física a la capa de red. Especifica como se organizan los datos cuando se transmiten en un medio particular. Esta capa define como son los cuadros, las direcciones y las sumas de control de los paquetes Ethernet.

Además del direccionamiento local, se ocupa de la detección y control de errores ocurridos en la capa física, del control del acceso a dicha capa y de la integridad de los datos y fiabilidad de la transmisión. Para esto agrupa la información a transmitir en bloques, e incluye a cada uno una suma de control que permitirá al receptor comprobar su integridad. Los datagramas recibidos son comprobados por el receptor. Si algún datagrama se ha corrompido se envía un mensaje de control al remitente solicitando su reenvío.

La capa de enlace puede considerarse dividida en dos subcapas: Control lógico de enlace LLC: define la forma en que los datos son transferidos

sobre el medio físico, proporcionando servicio a las capas superiores. Control de acceso al medio MAC: Esta subcapa actúa como controladora del

hardware subyacente (el adaptador de red).  De hecho el controlador de la tarjeta de red es denominado a veces "MAC driver", y la dirección física contenida en el hardware de la tarjeta es conocida como dirección. Su principal consiste en arbitrar la utilización del medio físico para facilitar que varios equipos puedan competir simultáneamente por la utilización de un mismo medio de transporte. El mecanismo CSMA/CD ("Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection") utilizado en Ethernet es un típico ejemplo de esta subcapa.

2. Capa de enlace

Esta capa se ocupa de la transmisión de los datagramas (paquetes) y de encaminar cada uno en la dirección adecuada tarea esta que puede ser complicada en redes grandes como Internet, pero no se ocupa para nada de los errores o pérdidas de paquetes. Define la estructura de direcciones y rutas de Internet.

3. Capa de Red

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada. Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío. 

Durante la recepción, si la capa de Red utiliza el protocolo IP, la capa de Transporte es responsable de reordenar los paquetes recibidos fuera de secuencia. También puede funcionar en sentido inverso multiplexando una conexión de transporte entre diversas conexiones de datos.  Este permite que los datos provinientes de diversas aplicaciones compartan el mismo flujo hacia la capa de red.

Un ejemplo de protocolo usado en esta capa es TCP, que con su homólogo IP de la capa de Red, configuran la suite TCP/IP utilizada en Internet, aunque existen otros como UDP, que es una capa de transporte utilizada también en Internet por algunos programas de aplicación.

4. Capa de Transporte

Es una extensión de la capa de transporte que ofrece control de diálogo y sincronización, aunque en realidad son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella.

5. Capa de Sesión

Esta capa se ocupa de garantizar la fiabilidad del servicio, describe la calidad y naturaleza del envío de datos. Esta capa define cuando y como debe utilizarse la retransmisión para asegurar su llegada.  Para ello divide el mensaje recibido de la capa de sesión en trozos (datagramas), los numera correlativamente y los entrega a la capa de red para su envío. 

Esta capa se ocupa de los aspectos semánticos de la comunicación, estableciendo los arreglos necesarios para que puedan comunicar máquinas que utilicen diversa representación interna para los datos. Describe como pueden transferirse números de coma flotante entre equipos que utilizan distintos formatos matemáticos.

En teoría esta capa presenta los datos a la capa de aplicación tomando los datos recibidos y transformándolos en formatos como texto imágenes y sonido.  En realidad esta capa puede estar ausente, ya que son pocas las aplicaciones que hacen uso de ella. 

6. Capa de Presentación

Esta capa describe como hacen su trabajo los programas de aplicación (navegadores, clientes de correo, terminales remotos, transferencia de ficheros etc).  Esta capa implementa la operación con ficheros del sistema. Por un lado interactúan con la capa de presentación y por otro representan la interfaz con el usuario, entregándole la información y recibiendo los comandos que dirigen la comunicación.

Algunos de los protocolos utilizados por los programas de esta capa son HTTP, SMTP, POP, IMAP etc.

7. Capa de Aplicación

Arquitectura TCP/IP