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CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE REDES, Guías, Proyectos, Investigaciones de Tecnología de la Información e Informática

CONCEPTOS. Con la aparición de los entornos de computadoras, la informática de la 2ª mitad de los 60, muchos terminales conectaban directamente al mainframe. Esta topología presentaba limitaciones ya que no se podían comunicar 2 usuarios directamente.

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2021/2022

Subido el 27/04/2023

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CONCEPTOS
BÁSICOS SOBRE
REDES
Conceptos
Con la aparición de los entornos de
computadoras, la informática de la 2ª
mitad de los 60, muchos terminales
conectaban directamente al mainframe
Esta topología presentaba limitaciones ya
que no se podían comunicar 2 usuarios
directamente
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CONCEPTOS

BÁSICOS SOBRE

REDES

Conceptos

  • Con la aparición de los entornos de computadoras, la informática de la 2ª mitad de los 60, muchos terminales conectaban directamente al mainframe
  • Esta topología presentaba limitaciones ya que no se podían comunicar 2 usuarios directamente

•En 1981, IBM introduce el concepto de PC y el entorno de los ordenadores cambia radicalmente

•El PC da al usuario mucha más flexibilidad

•El software de emulación permite conectar los PC al mainframe, manteniendo así la compatibilidad con los sistemas existentes

Aparición del PC

  • Al mismo tiempo que los PC, se empezaron a desarrollar las redes de área local (LAN)
  • Las LAN permiten compartir recursos (impresoras, ficheros,...) a través de un esquema de cableado único
  • Las redes son conjuntos de ordenadores independientes que se comunican a través de un medio compartido. Las LAN conectan una serie de ordenadores confinados en un área geográfica, como un edificio o un campus.
  • Pueden unir muchos centenares de ordenadores y pueden ser usadas por muchos miles de usuarios. El desarrollo de varias normas de protocolos de red y medios físicos han permitido la proliferación de LAN en grandes organizaciones multinacionales, aplicaciones industriales y educativas.

Intranet

Con los avances hechos en el software basado en

navegadores para Internet, hay ahora un fenómeno

denominado Intranet que se ha implementado en grandes

corporaciones y otras organizaciones privadas. Una Intranet

es una red privada que utiliza herramientas de navegación

del tipo de Internet, pero disponible sólo dentro de esa

organización.

Una Intranet permite un modo de acceso fácil a información

corporativa para los empleados utilizando el mismo tipo de

herramientas que emplean para moverse fuera de la

compañía

La ISO (International Standards Organization) ha desarrollado un modelo de referencia llamado OSI (Open System Interconnection)

El modelo puede aplicarse a cualquier sistema de comunicaciones (video, voz, datos)

El modelo se divide en 7 niveles Cada nivel define funciones específicas, como parte de una función global, para permitir que programas de aplicación, situados en distintos lugares del mundo, puedan comunicarse entre si, como si fueran programas residentes en el mismo sistema

El modelo define en qué consiste cada uno de los 7 niveles, pero no diseña el hardware para implementarlos

El fin es la interoperabilidad multi-fabricante

EL MODELO OSI (Open Systems Interconnexion)

El Modelo OSI

Datos

Fisico

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación El nivel fisico define :

  • propiedades electricas
  • tipo de interfaces
  • Abarca el tipo de cable, conectores y las características técnicas.

Hubs, Conversores de medio, Transceivers,

Multiplexores

Datos

Fisico

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

  • El nivel de Transporte es responsable de los datos transmitidos por la red.
  • Tambien del flow control y la fragmentación

El Modelo OSI

Datos

Fisico

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

  • El nivel de Sesión define el establecimiento y finalización de la comunicación entre sesiones de los sistemas en la red.

El Modelo OSI

Datos

Fisico

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

  • El nivel de Presentación define la conversión de datos
  • Certifica que el dato es presentado a la aplicación en un formato legible.

El Modelo OSI

Datos

Fisico

Red

Transporte

Sesión

Presentación

Aplicación

  • El nivel de Aplicación es el interface entre las aplicaciones en el sistema.
  • Maneja las comunicaciones inter-aplicación

El Modelo OSI

Las topologías son dibujos que representan el cableado de la LAN. Existen diversas topologías: estrella, anillo, bus, malla

TopologTopologíía en bus (a en bus (EthernetEthernet, AS400), AS400)

Formada por un cable (bus) compartido al que conectan las estaciones

  • Hay finales del segmento conocidos como cargas terminales PROS
  • Bajo coste de implementación CONTRAS
  • Todas las estaciones comparten el medio. No hay repeticiones
  • En caso de rotura del cable las estaciones quedan incomunicadas

Nodo Nodo NodoNodo

NodoNodo NodoNodo

Topología en bus (Ethernet, AS400)

TopologTopologíía en anillo (a en anillo (TokenToken RingRing))

PROS

  • Todas las estaciones se consideran repetidoras, ya que la información pasa por todas las estaciones que se encuentrern en el camino desde el origen hasta el destino.
  • Todas las estaciones pueden repetir la señal aunque esta no vaya destinada a ellas
  • La señal se repite bit a bit sin almacenarla

CONTRAS

  • Si una estación cae puede provocar la

caída de la red entera

Nodo Nodo (^) NodoNodo

NodoNodo NodoNodo

NodoNodo (^) NodoNodo

NodoNodo

TopologTopologíía de mallaa de malla

PROS

  • Todas las estaciones están interconectadas directamente
  • Existen múltiples caminos para cada destino, de modo que la integridad del enlace es muy segura
  • En caso de rotura del cable las estaciones no pierden la comunicación CONTRAS
  • Coste de implementación muy elevado
  • Imposible de implementar cuando aumenta el número de estaciones

Nodo Nodo NodoNodo

NodoNodo NodoNodo

NodoNodo

  • Los medios de

transmisión más comúnmente utilizados en los cableados de datos son:

  • Coaxial
  • UTP
  • FTP
  • Fibra óptica

CABLE COAXIAL

Es el ejemplo más claro de la topología tipo bus. Un único medio compartido por todas las estaciones de trabajo.

CABLE DE PARES TRENZADOS (UTP, FTP)

Transmisiones de alta velocidad

Basado en características standard

Pequeño diámetro

Bajo coste

Fácil instalación

Características de los cables de pares trenzados

Tanto el UTP como el FTP comparten las siguientes características básicas: •Impedancia de 100Ω •Galga de 22 a 26 AWG •4 pares trenzados •Cables rígidos •Código de colores estandarizado

El FTP (cable apantallado) tiene todas las características y ventajas del UTP

La principal razón para usar cable FTP en lugar de UTP es la inmunidad al ruido

Aunque el UTP es suficientemente inmune al ruido en determinadas situaciones los niveles de EMI son excesivamente elevados (fábricas)

En estas zonas el FTP puede proteger a las señales de la EMI

El TSB 568A especifica las prestaciones de cables y conectores en categorías:

Categoría 3

  • La Categoría 3 se especifica para señales de 1 a 16 MHz: voz y datos como Token Ring 4Mbps, 10 Base T, RS232, Sistema 3X y AS/
  • Velocidades de operación de hasta 10 Mbps

Categoría 4

  • Se especifica para señales de 1 a 20 MHz: voz, 10 Base T y datos a 16 Mbps
  • Velocidades de operación de hasta 16 Mbps

Categoría 5

  • Se especifica para señales de 1 a 100 MHz
  • Para Token Ring 4/16 Mbps, 10 BaseT/100BaseTX/1000BaseT, RS232, Sistemas 3X, AS/400, FDDI, ATM
  • Velocidades de operación de hasta 1 Gbps

Categoría 5 mejorada

  • Se especifica para señales de 1 a 100 MHz, con mayores restricciones de las medidas en frecuencia
  • Para Token Ring 4/16 Mbps, 10 BaseT/100BaseTX/1000BaseT, RS232, Sistemas 3X, AS/400, FDDI, ATM
  • Velocidades de operación de hasta 1 Gbps

Categoría 6

  • Se especifica para señales de 1 a 200 MHz
  • Para Token Ring 4/16 Mbps, 10 BaseT/100BaseTX/1000BaseT, RS232, Sistemas 3X, AS/400, FDDI, ATM
  • Velocidades de operación de hasta 1 Gbps

Fibra óptica

Construcción:

•Núcleo: elemento interior que conduce la señal óptica;

diámetro de 10 a 50μm (mono o multimodo)

•Revestimiento: envuelve al núcleo y su misión es confinar

en éste la señal óptica; diámetro de 125μm

•Recubrimiento: barniz de acrilato o silicona que dota a la fibra de mayor resistencia mecánica; 500 μm en los cables monofibra y 250 μm en cables multifibra, con protección secundaria holgada

•Protección secundaria: segunda protección para permitir la manipulación de la fibra durante su instalación; puede ser holgada (fibra flotante) o ajustada (más rígida)

Tipos de fibra

  • Los modos pueden entenderse como caminos de luz dentro del núcleo de la fibra
  • Núcleos mayores permiten la propagación de más modos
  • Las fibras monomodo tienen un núcleo suficientemente pequeño para permitir unicamente un modo de transmisión

Multimodo

Monomodo

Multimodo Monomodo Diámetro núcleo 62.5μm 9 μm Diámetro envoltura 125 μm 125 μm Atenuación (850 nm) 3 dB/Km -------- Atenuación (1300 nm) 0.8 dB/Km 0.36 dB/Km

  • Desarrollada originalmente por Xerox e introducida en el mercado junto a Intel & Digital
  • Estándar definido por el IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y

Electrónicos) para su uso público; conocido como Ethernet 802.

  • Abarca los dos pimeros niveles del modelo OSI
  • Ethernet es popular porque permite un buen equilibrio entre velocidad, costo y facilidad de instalación
  • Para redes Ethernet que necesitan mayores velocidades, se estableció la norma Fast Ethernet (IEEE 802.3u). Esta norma elevó los límites de 10Mbps de Ethernet a 100 Mbps con cambios mínimos a la estructura del cableado existente.
  • Tres tipos: 100BASE-TX para el uso con cable UTP de categoría 5, 100BASE-FX para el uso con cable de fibra óptica, y 100BASE-T permite el uso con cables UTP de categoría 3. La norma 100BASE-TX se ha convertido en la más popular debido a su íntima compatibilidad con la norma Ethernet 10BASE-T

Ethernet - Nivel 1 (Físico)

  • Un medio simple es el portador de las transmisiones de tráfico de datos digitales sobre distintos tipos de cable. - Coaxial (thin & thick ethernet) - UTP - Unshielded Twisted Pair - STP - Shielded Twisted Pair - Fibra óptica

Ethernet - Nivel 2 (Datos )

  • Solo un dispositivo puede transmitir en la red a la vez
  • Requieren para ello del protocolo de acceso CSMA/CD
    • Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection

MEDIOS FÍSICOS EXISTENTES

Cable coaxial grueso (thick ethernet): más conocido como cable amarillo

Estándar 10Base5 10Mbps: máximo 500m y hasta 100 nodos conectados; cabezales vampiro cada 2,5m

Cable coaxial fino (thin ethernet)

Estándar 10Base2 10 Mbps; máximo 185m y hasta 30 nodos separados más de 0,5m. Conexión mediante conectores “tipo T”

Par trenzado (UTP, FTP)

Estándar 10BaseT 10Mbps; máximo 100m

Estándar 100BaseTX 100Mbps; máximo 100m; requiere Cat

Estándar 1000BaseT 1Gbps; máximo 100m; requiere Cat

Fibra óptica

Estándar 10BaseF 10Mbps; máximo 2 Km (pero sin límite real de distancia)

Estándar100BaseF 100Mbps; máximo 2 Km (pero sin límite real de distancia)

Estándar 1000BaseSX, 1000BaseLX 1Gbps; máximo 2 Km (sin límite real)