Redes de Informatica I

 Introduccion a las Redes

Una red es un conjunto de ordenadores conectadas entre si de forma alambrica e inalambrica, se comunican para compartir informacion y recursos sin importar la distancia fisica de los dispositivos.

Se pueden definir la red como cualquier grupo de dispositivos interconectados que pueden enviar o recibir datos.

Los recursos que se pueden compartir a traves de una red son:

• Archivos
• Carpetas
• Videos
• Audio
• Impresoras 
• Medios de Almacenameinto

Las redes informaticas para realizar el proceso de comunicacion cuentan con: 

• Emisor
• Receptor
• Mensaje
• Sistema de Transmision 

La comunicacion a traves de la red

Desde las imprentas, la television y hasta el internet fortalecen dia con dia el intercambio de inofrmacion. Internet promueve las comunicaciones sin limites y utiliza una plataforma desde la cual se puede hacer negocio, atender emergencias, informar sobre un tema, y apoyar a la educacion.

Internet

Es el conjunto de redes interconectadas que tienen como finalidad el intercambio de informacion entre usuarios.

Un terminal de internet no es siempre una computadora portatil o de escritorio, si no todo aquel equipo que permita navegar a traves de internet.

Cuando se navega por internet es de suma importancia el tema de la seguridad la cual debe de ser controlada por cada uno de los usuarios.

La seguridad del equipo debe disponer de claves de acceso.

Los recursos disponibles en internet pueden ayudar a:

• recibir y enviar correos electronicos
• realizar llamadas telefonicas 
• realizar transferencias bancarias
• realizar compras 
• pagar facturas

La gran aceptacion de internet nos a llevado a tener nuevas formas de comunicacion entre las cuales tenemos:

• correo electronico 
• plataformas educativas
• telecomunicaciones
• redes sociales
• plataformas de conferencias

Ejemplo:

• avisos
• asignaciones
• videollamadas
• compartir contenidos
• capacitaciones

Tipos de redes informaticas

Las redes informaticas pueden clasificarse teniendo en cuenta diferentes aspectos:

• su estructura
• funcionalidad 
• tecnologias utilizadas
• area de covertura
• etc

Las redes informaticas se clasifican segun:

1. Redes segun su tamaño o area de covertura: este tipo de red se refiere a su alcance geografico, desde una red que se encuentra en una oficina hasta una que abarque el mundo el mundo entero y se clasifica en:

• Redes de area personal (PAN): permite comunicar dispositivos en un radio de pocos metros cercanos al punto de red.
  
  
  
• Redes de area local (LAN): es una red de computadora que abarca un area limitada es una oficina, una casa, o un edificio.

  

  
  
• Redes de area metropolitana (MAN): conectan diversas redes LAN cercanas geograficamente entre si a alta velocidad.

  

  
  
• Redes de area extensa (WAN): permite la interconexcion de multiples redes de area local LAN abarcando miles de kilometros cuadrados ( regiones, paises, continentes ).

  

  
  

Clasificacion de las redes segun su topologia

Las topologias se refieren a la forma en que esta diseñada la red. La forma en que se ubica cada uno de los nodos que lo conforma, y se clasifica en:

• Topologia de red de uso: en este tipo de topologia todos los equipos informaticos se conectan directamente a un cable central en forma de ramificacion la cual lleva la informacion a todas las computadoras de red y la informacion viaja de forma secuencial lineal hacia los nodos de la red.
  
  
  
• Topologia en anillos: en la que cada equipo tiene una conexion de salida, cada equipo se conecta a otros dos nodos. Cada equipo tiene un receptor y un transmisor que hace la funcion de repetir.

  

  
  
• Topologia de red en estrella: las computadoras clientes o terminales se conectan directamente a un punto central y todas las comunicaciones se hacen a treves del mismo. Cada estacion de trabajo esta indirectamente conectada a traves del punto central el cual puede ser un computador (SWITCH) o un concentrador (HUB) o un servidor a trves del cual pasa todos los paquetes de informacion.

  

  
  
• Topologia de red en arbol: donde todos los equipos o terminales se ubican de forma jerarquica. Cada equipo esta conectado a un concentrador y el concentrador esta conectado a un nodo principal, por lo cual una red en arbol esta compuesta por diferentes redes de estrella.

  

  
  

Redes segun el servicio que presta

• Redes troncales: son redes que interconectan a multiples empresas dedicadas al prestamo de servicios de telecomunicaciones.
• Redes distribucion: son aquellas que utilizan las compañias locales para hacer llegar sus servicios a los usuarios que lo soliciten.
• Redes de acceso: son conocidas como redes de ultima milla.
  
  
  
  
  
  

Redes segun el tipo de medio que utiliza

• Redes inalambricas: son aquellas que hacen uso del aire como un medio de transmision y utilizan señales infrarrojos o microondas para tal fin.
• Redes cableadas: son aquellas que hacen uso de un medio fisico para la transmision de señales (fibra optica, o cable de cobre).
  
  
  

Elementos de una red

En cuanto a su estructura se puede mencionar: 

1. Hardware
2. Software
3. Servidor
4. Cliente o estacion de trabajo
5. Medio de transmision

Hardware: son componentes fisicos que permiten establecer la comunicacion entre otros componentes:

• Tarjetas de red
• Rauter
• Swicht
• Repetidores
• Antenas repetidoras
• Modem

Software: son programas que permiten administrar el hardware de comunicaciones y los protocolos de comunicacion TCP/IP. Los programas se pueden dividir en dos partes:

• Servidor operativo de red
• Software de aplicacion

Servidor: es un ordenador o equipo informativo que forma parte de una red. Ofrece acceso a recursos, servicios compartidos u otros equipos y se encargan de procesar todo el flujo de datos que existe atendiendo a todos los computadores de la red y centralizando el control de la misma. 

• servidor de impresion 
• servidor de correo
• servidor web
• sevidor de base de datos

Cliente o Estacion de trabajo: equipo que facilita a los usuarios el acceso a los recsursos del servidor.

Medio de transmision: son los canales a traves de los cuales se transporta la informacion permitiendo la comunicacion entre el emisor y el receptor.

• Medios de transmision guiados o alambricos: son medios tangibles a traves de los cuales se transportan los datos codificados en forma de ondas electromagneticas.   

1. cable de par trensado
2. cable coaxial
3. fibra optica

• Medio de transmision no guiados o inalambricos: son todos aquellos medios que utlizan radio, microobdas y luz infrarroja para transmitir la informacion.

1. wifi
2. bluetooth
3. wi-max
4. zig bee

EL Internet de una red

Es el proceso que permite conectar elementos cotidianos al internet.

Los dispositivos conectados al internet utilizan cualquier tipo de conectividad y otros utilizan censores y chips especificos que son capaces de detectar movimiento, humedad, altas y bajas temperaturas sin la intervension del humano.

El internet nos lleva a un mundo tecnologico inimaginable como una casa inteligente. Desde un telefono movil con conexion a internet podemos administrar una casa.

Protocolos de Red

Se define como conjunto de reglas que se establecen en el proceso de comunicacion entre dos sistemas.

Un protocolo de red es la capacidad de intercambiar paquetes de datos entre equipos de computo regulando la direccion de envio, camino que reconoceran los datos y el control de las posibles fallos que se produzacan en el proceso.

Protocolos 

Son un conjunto de reglas y procedimientos que deben respetarse para el envio y la recepcion de datos a traces de una red.

Algunos protocolos son los sig.:

• HTTP: es el metodo mas comun de intercambio de informacion en la web, el metodo mediante el cual se transfieren las paginas web a un ordenador.
• FTP: es un protocolo de red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red.
• ARP: es un protocolo de la capa de enlace de datos responsables de encontrar la direccion hardware que corresponde a una determinada direccion IP.
• IP: procesa datagramas de IP de manera independiente al definir su representacion, ruta y envio.
• TCP: es el protocolo que posibilita la administracion de datos que vienen del nivel mas bajo del modelo, o van hacia el.
• SMTP: es el protocolo simple de transferencia de correo y esta diseñado para transferir correo confiable y eficiente.
• UDP: este protocolo es muy simple ya que no proporciona detencion de errores y no es un protocolo orientado a conexion.

Protocolos de comunicacion: conjunto de reglas que trabajan juntas para ayudar a resolver un problema.

Funciones de los protocolos: 

• Formato o estructura de los mensajes de datos
• La forma de compartir informacion
• Formato y momento de transmision de los mensajes
• Establecimiento y terminacion de sesiones de comunicacion 

Uso de Modelos en Capas

El uso del modelo de capas se basa en la creacion de PDU'S en los dispositivos origen, estos son PDU consisten en la representacion binaria de la informacion que se quiera transmitir, la cual sigue el procedimiento descrito a continuacion:

1. Toma las unidades de datos PDU que le ofrece el nivel superior 
2. Las procesa y añade informacion de control en las cabeceras para formar sus propias PDU'S
3. Estos PDU son entregados al nivel inferior para continuar el proceso de transmision 
4. Una vez que este PDU es transmitido por el medio y resibido en el dispositivo o destino, se sigue el sig. procedimiento:

• se toman las unidades de datos PDU'S que le ofrece e nivel inferior 
• se identifican y analizan las cabeceras introducidas y se procesan los datos correspondientes a cada nivel 
• se entregan los datos al nivel superior

Modelo OSI

Es un modelo de referencia para la implementacion del concepto de capas, este modelo de referencia proporciona un lineamiento comun para mantener la consistencia en todos los tipos de protocolos, permitiendo asi la adopcion de estandares abiertos en la industria de las telecomunicaciones.

Modelo de referencia OSI 

Modelo TCP/IP

TCP/IP es el primer modelo de protocolo en capas para comunicaciones de internet, se creo a principios de la decada de los setentas y se conoce el nombre de modelo de internet. A diferencias del modelo OSI, TCP/IP define cuatro capas de funciones que deben tener lugar pura que los comunicaciones sean exitosas.

Ethernet

Ethernet se puede definir como una de las tecnologías que permite la conexión de las redes de área local cableadas; es decir, la redes LAN y de las redes de área extendida WAN. Permitiendo, además, que cada uno de los dispositivos conectados a ella se comuniquen entre sí, a través de protocolos, que actúan como un lenguaje de red común.

Un cable ethernet es el cableado físico, encapsulado, por el que viajan los datos, se conoce también como Patch Cord.

 Para que una red ethernet funcione de forma correcta, los dispositivos que se van a conectar requieren de tarjetas o adaptadores instalados y después estos deben ser conectados entre si utilizando cables de cat5 o cat6 o de fibra óptica. 

Modem: Dispositivos encargados de modular y demodular la señal. Se utilizaba para proporcionar conectividad a internet y era el intermediario entre el router y la operadora.

Router (Enrutador): Es un dispositivo que conecta dos o más redes. Entre las funciones principales están:

 • Gestionar el trafico entre redes mediante el reenvío de paquetes de datos a sus direcciones IP.

 • Permitir que diferentes dispositivos utilicen la misma conexión a internet.

Modem Router Wifi: Dispositivo que ofrece la función de router, modem y wifi incorporado en un mismo dispositivo.

Tarjeta de Red: Es la interfaz entre un computador y el resto de equipos que forman la red. El propósito de la tarjeta de red es preparar, enviar y controlar los datos en la red. 

Puertos Ethernet: Es conocido como Jack o socket, puerto RJ45, es un conector hembra en el equipo de red al cual se conectan los cables ethernet. 

Switches: Se utilizan para conectar diferentes dispositivos a través de una misma red, se utilizan para medios cableados.

Patch panel: Es una pieza de montaje de hardware donde convergen todos los cables del cableado estructurado, se le conoce como panel de conexión o bahías de rutas.

Rack: Es un componente para alojar equipos activos de red, como switch, routers, servidores, ups. Centraliza todo el cableado estructurado.

Patch Cord: Se usa para conectar un dispositivo electrónico con otro en red.

Elaboración de cables de red

¿Qué es un cable de red cruzado y para que se utiliza?

Para configurar un cable de red cruzado, es suficiente con poner en un extremo del cable el estándar 568A y en otro extremo del cable el estándar 568B, de esta manera, los pines estarán cruzados y podemos conectar dispositivos del mismo tipo. 

Un cable cruzado se utiliza para conectar dos dispositivos del mismo tipo, como por ejemplo un Pc o un switch a otro switch.

Existen dos estándares diferentes para la configuración de los hilos en el conector RJ-45, estos estándares son:

• EIA/TIA568A: este estándar ya no se utiliza para los cables de red directos o planos, porque ha sido sustituido por el 568B.
• EIA/TIA568B: este es el estándar que se utiliza actualmente para los cables de red directos o planos, cualquier cable que compremos utilizara la configuración de colores de este estándar y no la del 568A.

Herramientas para elaborar un cable de red:

• Crimpadora:La herramienta para cable de red más importante y que no puede faltar en tu kit es una crimpadora. ¿Por qué? Porque es la que te servirá para crimpar (o unir) dos materiales que son maleables.

• Pelacables: Un pelacables: es fundamental cuando vas a trabajar, justamente, con cables; y, más especialmente, si vas a querer crear tu propio cable de red. Como su propio nombre indica, esta herramienta te ayudará a quitarle la funda de plástico que recubre el cable y acceder fácilmente a los hilos de cobre que hay en su interior.

• Impactadora: Otra de las herramientas para cables de red que vas a necesitar es una impactadora, la cual también recibe el nombre de empastadora. ¿Y para qué te será de ayuda? Pues para colocar o insertar los cables dentro de los conectores RJ45.

• Tijeras:

  Sí, unas tijeras no pueden faltar en tu kit para crear tu cable de red y es que estas se convertirán en tus mejores aliadas si necesitas cortar cables, hilos o cualquier otro material. Son una herramienta muy sencilla pero que te sacarán de más de un apuro… ¡Ya lo verás!

• Cinta métrica: Al igual que ocurre con las tijeras, esta es una de las herramientas más básicas, pero que más vas a necesitar casi sin darte cuenta. Esta cinta te servirá para medir la longitud de cables que necesitas, a qué distancia debes cortar o similares. Se trata, en cualquier caso, de un elemento que no debe faltar en ningún kit de herramientas que se tercie.
  
  

• Tester o probador de cables de red:Y por último y no por ello menos importante: el tester o probador de cables de red. Esta será, sin duda, una herramienta para hacer un cable de red fundamental, ya que te ayudará a saber si tu conexión está funcionando correctamente o si algún cable está dañado. Dicho de otro modo, el tester sirve para verificar las conexiones eléctricas tanto en cables como en conectores.De hecho, el tester te será de gran utilidad también una vez hayas finalizado con la instalación, pues te permitirá mantener correctamente la conexión más adelante y comprobar su estado siempre que notes que algo no funciona bien. 
• Pues bien, este tipo de herramienta suele estar compuesta por:

• Un generador de corriente eléctrica.
• Un voltímetro.
• Una matriz de conexiones.
• En ocasiones, una pantalla o display para ver los resultados.

Como unir los cables:

Los pasos que debes seguir para unir cables de red con las herramientas de red que te hemos comentado son los siguientes:

• Pelar cuidadosamente el cable. Esto permitirá quitar la parte de plástico que cubre los hilos de cobre para poder trabajar con ellos.
• Separar los cables de manera individual, destrenzándolos.
• Estirar los cables para que queden rectos.
• Ordenar los cables.
• Cortar los cables y colocarlos dentro del conector RJ 45.
• Fijar esta unión con la crimpadora.
• Repetir el mismo proceso en el otro extremo del cable.
• Comprobar el funcionamiento con el tester o probador de cables de red.