Fundamentos de las Redes de Computadoras: Componentes, Tipos y Tendencias - Prof. Terrones, Guías, Proyectos, Investigaciones de Diseño de Redes

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Arquitectura y

Administración de Redes

Las redes en la actualidad

Ms. Ing. Jorge Jara A.

Contenido

• Fundamentos
• Componentes de la red
• Tipos comunes de red
• Conexiones a internet
• Tendencias de red

Fundamentos

 Bienvenido a un mundo donde somos más poderosos juntos que separados.  Bienvenido a la red humana.

Las redes en la vida cotidiana

 ¿Recuerdan estar sentados en un aula, así?  Ya no tienen que estar en la escuela para tomar clases. Tampoco tienen que estar en un aula para tener un maestro.

Las redes respaldan la forma en que aprendemos

 La globalización de Internet les da a las personas la capacidad de crear información a la que puede acceder todo el mundo.  Formas de comunicación:

• Mensajes de texto
• Redes sociales
• Herramientas de colaboración
• Entradas
• Wikis
• Podcasting

Las redes respaldan la forma en que nos comunicamos

 Las redes de datos se han transformado en un importante respaldo a la forma en que trabajamos.  Las oportunidades de aprendizaje en línea disminuyen el transporte costoso y prolongado.  La capacitación de los empleados es cada vez más rentable.

Las redes respaldan la forma en que trabajamos

 Escuchamos música, vemos películas, leemos libros y descargamos material para un acceso sin conexión en el futuro.  Las redes permiten los juegos en línea de maneras que no eran posibles hace 20 años.

Las redes respaldan la forma en que jugamos

 Por lo general, el software de cliente y el software de servidor se ejecutan en computadoras distintas.  Sin embargo, en las pequeñas empresas o en las casas, es común que un cliente también cumpla la función de servidor. Estas redes se denominan redes entre pares.  Ventajas de la red entre pares: es fácil de configurar, es menos compleja y cuesta menos.  Desventajas: no cuenta con administración centralizada, no es tan segura, no es escalable y tiene un rendimiento más lento.

Entre pares

• Un terminal es el punto donde un mensaje se origina o se recibe.
• Los datos se originan con un dispositivo final, fluyen por la red y llegan a un dispositivo final.

Terminales

 Una red puede ser tan sencilla como un solo cable que conecta dos computadoras o tan compleja como un conjunto de redes que abarca el mundo.  La infraestructura de red contiene tres categorías de componentes de red:

• Dispositivos
• Medios
• Servicios

Descripción general de los componentes de red

 Un dispositivo intermediario interconecta terminales en una red. Entre los ejemplos, se incluyen los siguientes: switches, puntos de acceso inalámbricos, routers y firewalls.  La administración de datos a medida que fluyen en una red es también la función de un dispositivo intermediario, entre las que se incluyen las siguientes:

• Volver a generar y transmitir las señales de datos.
• Conservar información acerca de las rutas que existen a través de la red y de internetwork.
• Notificar a otros dispositivos los errores y las fallas de comunicación.

Dispositivos de red intermediarios

Tipos comunes de redes

 Las redes domésticas pequeñas conectan algunas computadoras entre sí y con Internet.  Las oficinas pequeñas y las oficinas en el hogar permiten que una computadora dentro de una oficina en el hogar o una oficina remota se conecte a una red corporativa.  Las redes medianas a grandes incluyen muchos lugares con cientos o miles de computadoras interconectadas.  Las redes mundiales conectan cientos de millones de computadoras en todo el mundo, como la Internet.

Redes de muchos tamaños

 Los dos tipos de redes más comunes son los siguientes:

• Red de área local (LAN): abarca una pequeña área geográfica que es propiedad de una persona o un departamento de TI, quienes también la operan.
• Red de área amplia (WAN): abarca una gran área geográfica que, por lo general, cuenta con un proveedor de servicios de telecomunicaciones.
• Otros tipos de redes:
  • Red de área metropolitana (MAN)
  • LAN inalámbrica (WLAN)
  • Red de área de almacenamiento (SAN)

LANs y WANs

 Tres características de las redes LAN:

• Abarcan una pequeña área geográfica, como una casa, un lugar de estudios, un edificio de oficinas o un campus.
• Por lo general, la administración está a cargo de una única organización o persona.
• Proporcionan un ancho de banda de alta velocidad a los terminales y a los dispositivos intermediarios dentro de la red.

Redes de área local

Hay muchas formas de conectar usuarios y organizaciones a Internet:  Los servicios más utilizados para los usuarios domésticos y las oficinas pequeñas incluyen banda ancha por cable, banda ancha por línea de suscriptor digital (DSL), redes WAN inalámbricas y servicios móviles.  Las organizaciones necesitan conexiones más rápidas para admitir los teléfonos IP, las videoconferencias y el almacenamiento del centro de datos.  Por lo general, los proveedores de servicios (SP) son quienes proporcionan interconexiones de nivel empresarial y pueden incluir DSL empresarial, líneas arrendadas y red Metro Ethernet.

Tecnologías de acceso a Internet

Home and Small Office Conexiones de Internet

Conexión Descripción Cable Internet de alto ancho de banda, siempre encendido, ofrecido por los proveedores de servicios de televisión por cable. DSL Ancho de banda alto, siempre conectado, conexión a Internet que se ejecuta a través de una línea telefónica. Red celular utiliza una red de telefonía celular para conectarse a internet. Satélite gran beneficio para las zonas rurales sin proveedores de servicios de Internet. Teléfono de marcación Una opción económica de bajo ancho de banda que utiliza un módem.

 Las conexiones empresariales corporativas pueden requerir:

• Mayor ancho de banda
• Conexiones dedicadas
• Servicios gestionados

Negocios Conexiones de Internet

Tipo de conexión Descripción Línea dedicada arrendada Estos son circuitos reservados dentro de la red del proveedor de servicios que conectan oficinas distantes con redes privadas de voz y / o datos. WAN Ethernet Esto extiende la tecnología de acceso LAN a la WAN. DSL Business DSL está disponible en varios formatos, incluidas las líneas de suscriptor digital simétrico (SDSL). Satélite Esto puede proporcionar una conexión cuando una solución cableada no está disponible.  Las redes de datos convergentes transportan múltiples servicios en un solo enlace, incluidos datos, voz y video.  A diferencia de las redes dedicadas, las redes convergentes pueden proporcionar datos, voz y video entre distintos tipos de dispositivos a través de la misma infraestructura de la red.  La infraestructura de la red utiliza el mismo conjunto de reglas y normas.

La red convergente

 Una red con tolerancia a fallas disminuye el impacto de una falla al limitar la cantidad de dispositivos afectados.  Para la tolerancia a fallas, se necesitan varias rutas.  Las redes confiables proporcionan redundancia mediante la implementación de una red conmutada por paquetes. La conmutación por paquetes divide el tráfico en paquetes que se enrutan a través de una red. En teoría, cada paquete puede tomar una ruta diferente hacia el destino.  Esto no es posible con las redes conmutadas por circuitos que establecen circuitos dedicados.

Tolerancia a fallas

 Una red escalable puede expandirse fácil y rápidamente para admitir nuevos usuarios y nuevas aplicaciones sin afectar el rendimiento de los servicios de los usuarios actuales.  Los diseñadores de redes siguen normas y protocolos aceptados para hacer que las redes sean escalables.

Escalabilidad

 Las transmisiones de voz y video en vivo requieren mayores expectativas para los servicios que se proporcionan.  ¿Alguna vez miró un video en vivo con interrupciones y pausas constantes? Esto sucede cuando existe una mayor demanda de ancho de banda que la que hay disponible y la QoS no está configurada.  La calidad de servicio (QoS) es el principal mecanismo que se utiliza para garantizar la entrega confiable de contenido a todos los usuarios.  Con la implementación de una política de QoS, el router puede administrar más fácilmente el flujo del tráfico de voz y de datos.

Calidad de servicio

 Existen dos tipos principales de seguridad de la red que se deben abordar:

• Seguridad de la infraestructura de la red
  • Seguridad física de los dispositivos de red
  • Evitar el acceso no autorizado al software de administración en dichos dispositivos
• Seguridad de la información
  • Protección de la información o de los datos transmitidos a través de la red  Tres objetivos de seguridad de la red:
• Confidencialidad: solo los destinatarios deseados pueden leer los datos
• Integridad: garantía de que los datos no se alteraron durante la transmisión
• Disponibilidad: garantía del acceso confiable y oportuno a los datos por parte de los usuarios autorizados

Seguridad

 Traiga su propio dispositivo (BYOD) es una importante tendencia mundial que permite a los usuarios utilizar sus propios dispositivos y les proporciona más oportunidades y mayor flexibilidad.  BYOD permite a los usuarios finales tener la libertad de utilizar herramientas personales para comunicarse y acceder a información mediante los siguientes dispositivos:

• Computadoras portátiles
• Netbooks
• Tablets
• Smartphones
• Lectores de libros electrónicos

Traiga su propio dispositivo

 Las personas desean colaborar y trabajar con otras personas a través de la red en proyectos conjuntos.  Las herramientas de colaboración, incluida Cisco WebEx (que se muestra en la figura), brindan a los usuarios una forma de conectarse, interactuar y lograr sus objetivos de forma inmediata.  La colaboración es una prioridad muy alta para las empresas y en la educación.

Colaboración en línea

 Día a día, en todo el mundo, transformamos organizaciones a través de la transformación de las experiencias de nuestros clientes.

Comunicación de video

 La computación en la nube es una tendencia mundial que nos permite almacenar archivos personales o realizar copias de respaldo de nuestros datos en los servidores a través de Internet.  Mediante la nube, también se puede acceder a aplicaciones de procesamiento de texto y edición de fotografías, entre otras.  Además, la computación en la nube permite a las empresas ampliar sus funcionalidades a pedido y hacer entregas automáticamente a cualquier dispositivo en cualquier lugar del mundo.  La computación en la nube es posible gracias a los centros de datos. Las empresas más pequeñas que no pueden costear sus propios centros de datos, arriendan servicios de servidores y almacenamiento de organizaciones con centro de datos más grandes en la nube.

Computación en la nube