Introducción a las Redes de Computadores :: Redes ::

Versión 28/02/11
:: Redes ::
aplicación
transporte
Redes : : Introducción
red
enlace
Introducción a las
Redes de Computadores
física
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Contenidos
Redes : : Introducción
Concepto de red de computadoras
Tipos
Arquitectura de red
Modelos de referencia
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Concepto de red
Una red es un conjunto de computadoras autónomas
interconectadas, es decir, que pueden intercambiar
información.
Una red NO es un sistema distribuido.
El sistema distribuido se presenta a los usuarios como una entidad
única.
Sin embargo en una red, los usuarios son plenamente conscientes de
que existen varias computadoras.
Redes : : Introducción
Por tanto, el sistema distribuido es:
una red + middleware (software)
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Tipos de redes :: en cuanto a la tecnología de transmisión
Enlace de difusión. Existe un único canal de comunicación compartido por
todas las computadoras. Cuando una de las máquinas envía un mensaje, todas las
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demás pueden verlo. Se distinguen varios modos de direccionamiento:
●
A todos (broadcast)
●
A uno (unicast)
●
A un subconjunto (multicast)
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Tipos de redes :: en cuanto a la tecnología de transmisión
Enlace punto a punto. La conexión se realiza entre pares de máquinas, con
canales dedicados. Un paquete puede que visitar nodos intermedios para llegar al
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destino.
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Tipos de redes :: en cuanto a la escala
interplanetaria - sistema solar, IPN (InterPlanetary Network)
Internet - planeta
de área amplia: WAN - continente, País
de área metropolitana: MAN – ciudad
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de área local: LAN – campus, edificio
de área personal: PAN – escritorio, wearable systems
de sistema: SAN – sistema empotrado
en un chip: NoC (Network on a Chip)
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Red de área local (LAN)
Es una red de uso privado limitada a uno o varios edificios.
Suelen utilizar enlaces de difusión a 100 Mb/s o 1Gb/s y un
retardo bajo
El administrador conoce la topología y toma decisiones en
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base a ésta.
anillo
bus
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Red de área amplia (WAN)
Abarca una gran extensión geográfica y está formado por hosts y
subredes. Utilizan enlaces punto a punto.
router
subred
La subred está formada por:
• líneas de transmisión
LAN
Redes : : Introducción
• elementos de conmutación (router)
El router debe almacenar temporalmente los mensajes hasta que decide por
qué línea debe servirlo y ésta está libre. A este mecanismo se le llama
almacenamiento y reenvío o de «conmutación de paquetes», en oposición a
los sistemas de conmutación de circuitos.
Una excepción son los sistemas de satélite, que suelen ser de difusión.
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Redes inalámbricas
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Categorías:
●
PAN (BlueTooth).
●
LAN (WiFi)
●
MAN (GSM, GPRS, UMTS)
PAN
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LAN
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Redes domésticas
Interconexión de los dispositivos presentes en el hogar con
objeto de obtener:
●
confort
●
seguridad
●
ahorro de energía
●
accesibilidad
●
entretenimiento
Redes : : Introducción
Implican una gran variedad
de tecnologías y protocolos
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inter-redes
Una inter-red es un conjunto de redes interconectadas.
Muchas redes con hardware y software muy diferente y potencialmente
incompatible. Los gateways (puertas de enlace) son elementos intermedios
que hacen posible la conexión.
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Un ejemplo:
GW
web server
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Problemática básica
Direccionamiento.
Sentido de la comunicación (simplex, duplex, etc.)
Detección y corrección de errores.
Orden de los mensajes.
Control de flujo.
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Fragmentación.
Multiplexación de conexiones.
Enrutamiento.
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Tipos de servicio
Orientado a conexión. Funciona como una tubería por la que se envían
los mensajes. Suele requerir una negociación previa entre las partes.
●
Secuencias de mensajes.
●
Flujo (streaming)
No orientado a conexión. Cada mensaje incluye el destinatario y su
comportamiento en la red no está influenciado por lo demás.
Confiable. Requiere confirmación del receptor.
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No confiable. No se garantiza que el mensaje llegue al destino.
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Software de redes :: arquitectura de red
Casi todas las redes están organizadas como una pila de capas.
Cada capa ofrece servicios a la capa superior y usa los que le ofrece la
capa inferior. Se trata de un mecanismo de abstracción que simplifica el
diseño.
La capa n de una máquina mantiene un conversación virtual con su
homóloga en otra máquina. El conjunto de normas que rigen esa
conversación se denomina protocolo.
El conjunto de servicios que puede ofrecer una capa se llama interfaz.
Redes : : Introducción
El conjunto de capas y protocolos que definen una red se denomina
arquitectura de red.
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Modelos de referencia
Modelo OSI
Modelo TCP/IP
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No se deben confundir los modelos con el conjunto de protocolos
concretos que puedan usarse para implementarlos
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Modelos de referencia :: OSI
El modelo OSI (Open System Interconection) es una iniciativa de la
ISO para la interconexión de sistemas abiertos.
Es un modelo conceptual general que permite describir pilas de
protocolos muy variadas.
Redes : : Introducción
Define conceptos básicos como:
●
servicio: qué hace la capa
●
interfaz: cómo se invocan los servicios de la capa.
●
protocolo: cómo ocurre la comunicación entre iguales.
Cuando en un texto se indica que algo es de “la capa N” normalmente se
refiere a las capas del modelo OSI.
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Modelos de referencia :: OSI
aplicación
aplicación
presentación
presentación
sesión
sesión
transporte
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red
enlace
física
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segmentos
paquetes
tramas
bits
medio físico
transporte
red
enlace
física
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Modelos de referencia :: OSI :: capas
Capa física. Transmisión de señal por diferentes métodos.
Normalmente propagación de ondas a través de diversos medios.
Se determinan las características eléctricas, mecánicas y la
temporización.
Redes : : Introducción
Capa de enlace. Ofrece una línea de comunicación constituida a
partir del canal de transmisión que le proporciona la capa física.
Aparecen mecanismos de direccionamiento, fragmentación, control
de flujo, detección de errores y confiabilidad.
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Modelos de referencia :: OSI :: capas
Capa de red. Le corresponden mecanismos de direccionamiento,
enrutamiento, control de congestión, fragmentación e interconexión
de redes heterogéneas.
Redes : : Introducción
Capa de transporte. Adapta la capa de red a las necesidades de
las capas superiores y las aisla de los problemas que puedan
surgir en las inferiores, ofreciendo un canal libre de errores. Esta
capa implementa mecanismos de ordenación, tipos de servicio. Se
encarga de la comunicación extremo a extremo, es decir, se
encarga de que cada mensaje llegue a su destino a través de la
subred.
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Modelos de referencia :: OSI :: capas
Capa de sesión. Posibilita tareas como permitir a un usuario
establecer sesiones en otras máquinas de la red, y otras de
arbitraje y sincronización.
Capa de presentación. Se ocupa de establecer semántica sobre
los datos transmitidos. Fija la correspondencia entre estructuras de
datos y su codificación “en el cable”.
Redes : : Introducción
Capa de aplicación. Incluye protocolos de alto nivel para
desempeñar tareas comunes como transferencia de ficheros,
correo, noticias, etc.
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Modelos de referencia :: TCP/IP
La definición del modelo surge varios años después las primeras
implementaciones, como un medio de formalizar su uso.
Íntimamente relacionado con los protocolos TCP/IP. El modelo no se
puede utilizar para describir otros pilas o redes.
TCP/IP
aplicación
aplicación
OSI
presentación
Redes : : Introducción
sesión
transporte
transporte
inter - red
red
host a red
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enlace
física
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Modelos de referencia :: TCP/IP :: capas
Capa de interred. Proporciona los mecanismos de interconexión de
subredes y el enrutamiento de paquetes. Es un servicio no orientado a
conexión. Define el protocolo IP (Internet Protocol)
Capa de transporte. Muy similar a la capa OSI homónima. Define los
protocolos TCP (Transport Control Protocol) y UDP (User Datagram
Protocol).
Capa de aplicación. Protocolos de alto nivel como TELNET, FTP, DNS,
SMTP, HTTP, etc.
Redes : : Introducción
Capa host–a–red. Proporciona (no proporciona) los mecanismos de
que permiten que “un paquete IP llegue a otro host de la red”.
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Modelos de referencia :: modelo híbrido
Reúne “lo mejor” de los modelos y
protocolos OSI y TCP/IP.
Redes : : Introducción
Prescinde de las capas de sesión y
presentación (que “sobran” en el
modelo OSI) pero incluye las capas
de enlace y física (que “faltan” en el
modelo TCP/IP)
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aplicación
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transporte
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red
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enlace
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física
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Referencias
B.F. Transmisión de datos y redes de comunicaciones, cuarta edición 2007.
●
Capítulo 1
A.S. Redes de computadores. Pearson Educación, Cuarta edición, 2003.
●
Capítulo 1: Apartados 1.1 a 1.4 y 1.6
Redes : : Introducción
CISCO Systems. Inc. Guía del primer año. CCNA 1 y 2. Cisco Press, 2003.
●
Capítulo 1
●
Capítulo 2: Páginas 39 – 69
Material e-learning CISCO Networking Academy
●
Módulos 1 y 2.
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Iconos CISCO
Puente
Concentrador
Conmutador
Conmutador
multicapa
PC
Terminal
Portátil
Servidor de
ficheros
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Anillo FDDI
Nube de red
Enrutador
Línea Serie
Línea Serie
Conmutada
Ethernet
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