INSTITUTO TECNOLOGICO DE LA ZONA OLMECA ASIGNATURA: Redes de Computadora NOMBRE DEL TEMA: Unidad 1 SEMESTRE: 5to. GRUPO: “A” TURNO: Matutino ALUMNO: Gregorio López Castro. DOCENTE: Ing. Omar Castro Castro FECHA: 29/08/2023 ÍNDICE ASPECTOS BÁSICOS DE REDES 1.1 Orígenes y evolución. 1.2 Conceptos básicos de redes. 1.3 Clasificación de redes. 1.4 Topologías de redes: Físicas y Lógicas. INTRODUCCIÓN En esta investigación se aborda a grandes rasgos el tema de Redes, como se dio su origen buscando como trasmitir información de manera rápida y segura. De igual forma dar a conocer a grandes rasgos sobre los conceptos básicos de una red como, por ejemplo: El Swich, la dirección IP, la Máscara de Subred, los Routers, los puentes o bridge, los Hub o Concentrador, los repetidores, etc. Por otro lado, se vera la forma de cómo están estructuradas las topologías de red, donde se ocupan comúnmente y sus ventajas, así como las desventajas de cada una de ellas. Por último, se explicará la clasificación de las redes, cual es la que se ocupa en las diferentes áreas de trabajo cuales son las convenientes a manejar y el rendimiento de cada una para seleccionar una red. ASPECTOS BÁSICOS DE REDES 1.1 ORÍGENES Y EVOLUCIÓN Las primeras redes comerciales se valían del protocolo Arcnet (Attached Resource Computer Network), desarrollado por Datapoint Corporation, alrededor de 1980. Utilizaba cable coaxial y empleaba conexiones de 2.5 Mbps, en ese tiempo considerada alta velocidad. La primera red informática surgió en la Guerra Fría Arpanet fue creada durante la cortina de hierro, y su objetivo principal era que la información militar de los Estados Unidos no estuviera centralizada y pudiera estar disponible en punto del país ante un eventual ataque ruso. Sólo unos meses después de la primera conexión, la red ya contaba con cuatro nodos remotos en otras instituciones estadounidenses como el Instituto de Investigaciones de Standford y la Universidad de Utah. Cuando el primer sistema de comunicaciones ya resultaba obsoleto, se creó el protocolo TCP/IP, que se sigue utilizando hasta hoy, y que funciona como estándar dentro de las redes informáticas. En 1983, Paul Mockapetris y Jon Postel crearon el sistema de nombres de dominio (DNS) y las denominaciones .com, .org, y .gov, tan características de lo que hoy llamamos Internet. La última etapa en el desarrollo fue la creación de la World Wide Web, a cargo de Tim Berners-Lee, quien a principio de los ’90 inventó el sistema de links, fundamental para el crecimiento de la red de redes. Tim Berners no patentó su invento para no poner escollos comerciales a la evolución de Internet. Su aporte fue reconocido recientemente, cuando fue condecorado como caballero por la realeza británica y además fue elegido por la revista Time como uno de los 20 pensadores más influyentes del siglo XX. A partir de la década de 1960 y durante las décadas de 1970, 1980 y 1990, el Departamento de Defensa de Estados Unidos (DoD) desarrolló redes de área amplia (WAN) de gran extensión y alta confiabilidad, para uso militar y científico. Esta tecnología era diferente de la comunicación puntoa-punto usada por los tableros de boletín. Permitía la internet working de varios computadores mediante diferentes rutas. La WAN del DoD finalmente se convirtió en la Internet. 1. 2 CONCEPTOS BÁSICOS DE REDES Direccionamiento IP Todos los nodos de una red necesitan de una dirección numérica de 4 bytes (32 bits) llamados octetos, con este número se identifica cada nodo de la red. TCP/IP. Este no es un protocolo, si no un conjunto de protocolos, que toma su nombre de los dos más conocidos: TCP (Transmission Control Protocol, protocolo de control de transmisión) e IP (Internet Protocol). Esta familia de protocolos es la base de la red Internet. TCP/IP es un protocolo de red independiente del nivel físico y que soporta múltiples sesiones entre múltiples PC´s; está construido en capas, lo que permite adaptarlo a nuevas tecnologías y requerimientos sin necesidad de modificar el conjunto. Protocolos de Red Un protocolo es el elemento esencial que permite que programas de diferentes fabricantes, escritos en distintos lenguajes y ejecutándose en máquinas muy diferentes puedan "hablar" entre sí. Así como determina el modo y organización de la información (tanto datos como controles) para su transmisión por el medio físico con el protocolo de bajo nivel. Mascara de Subred Es una manera de enmascarar o esconder unas partes de la red de otras. Para su dirección determina cuántos de los números que componen la dirección IP serán vistos en realidad por otras máquinas como una dirección local de la red. Por eso es importante que las computadoras en una misma parte local de la red usen la misma máscara de subred. Router Son equipos de interconexión de redes que actúan a nivel de la red que permite utilizar varios sistemas de interconexión mejorando el rendimiento de la transmisión entre redes. Su función principal consiste en enviar o encaminar paquetes de datos de una red a otra, es decir, interconectar subredes, entendiendo por subred un conjunto de máquinas IP que se pueden comunicar sin la intervención de un router (mediante bridges), y que por tanto tienen prefijos de red distintos; buscando el camino mas corto entre wan y Wan. Conmutador o Switch Es un dispositivo digital lógico de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa de enlace de datos del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más segmentos de red, de manera similar a los puentes de red, pasando datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino de las tramas en la red. La switch conmuta paquetes desde los puertos (las interfaces) de entrada hacia los puertos de salida, suministrando a cada puerto el ancho de banda total. Puente o Bridge Este interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete. Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado. Actúan a nivel físico y de enlace de datos del modelo OSI en Capa 2. HUB o Concentrador Es un elemento de hardware que permite concentrar el tráfico de red que proviene de múltiples hosts y regenerar la señal. Presenta una determinada cantidad de puertos. Al igual que un repetidor, esté funciona en el nivel 1 del modelo OSI. Es por ello que a veces se lo denomina repetidor multipuertos. Repetidor Este dispositivo sólo amplifica la señal de la red y es útil en las redes que se extienden grandes distancias. En la actualidad los repetidores se han vuelto muy populares a nivel de redes inalámbricas o WIFI. Recibe una señal de bajo nivel y la retransmite a un nivel más alto, de tal modo que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación. BOOTP (Bootstrap Protocol) Es un protocolo de red UDP utilizado por los clientes de red para obtener su dirección IP automáticamente. Normalmente se realiza en el proceso de arranque de los ordenadores o del sistema operativo. Este protocolo permite a los ordenadores sin disco obtener una dirección IP antes de cargar un sistema operativo avanzado. Nivel de red Este nivel proporciona servicios para intercambiar datos en la red entre dispositivos. Los protocolos del nivel de red especifican el direccionamiento y los procesos que permiten que los datos sean empaquetados y transportados, el nivel de red también utiliza dispositivos para llevar a cabo sus funciones. Transceiver (Transductor) Son equipos que son una combinación de trasmisor/receptor de información transmitiendo paquetes de datos desde el controlador al bus y viceversa. En Ethernet se desconectan cuando el equipo al que están conectados no está funcionando, sin afectar para nada el comportamiento de la red. Se encarga de transmitir una potencia de un punto a otro, cambiando su estado. Las clases son: Multitransceivers, Multiport-transceivers y Fan-out. Gateway (Puerta de enlace) Es un dispositivo con frecuencia un ordenador, que permite interconectar redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo utilizado en una red al protocolo usado en la red del destino. La dirección ip de un Gateway a menudo se parece a 192.168.1.1 o 192.168.0.1 y utiliza algunos rangos predefinidos, 127 x.x.x, 10 x.x.x, 172 x.x.x, 192 x.x.x, que engloban o se reservan a las redes locales, ademas se debe notar que necesariamente un equipo que cumpla el rol de puerta de enlace en una red, debe tener 2 tarjetas de red. 1.3 CLASIFICACIÓN DE REDES Las redes se pueden clasificar de diversa forma, entre ellas: • Área de cobertura, • Medio físico de transmisión, • Por su topología, • Por su forma de interconexión, • Por sus aplicaciones y usos • Por sus anchos de bandas Red de área personal (PAN) Es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona. Esta red es utilizada entre ordenadores, impresoras, teléfonos móviles, infrarrojos y otros dispositivos en un área limitada (unos pocos metros). Red de área local (LAN) Las LAN permiten a las empresas aplicar tecnología informática para compartir localmente archivos e impresoras de manera eficiente, y posibilitar las comunicaciones internas. Algunas de las tecnologías comunes de LAN son: Ethernet Token Ring FDDI Red de área de campus (VLAN ) Una Virtual LAN o comúnmente conocida como VLAN, es un grupo de computadoras. Es un conjunto común de recursos a compartir y de requerimientos, que se comunican como si estuvieran adjuntos a una división lógica de redes de computadoras, a pesar de su diversa localización física. Red de área metropolitana (MAN) Una red MAN es una red de alta velocidad (banda ancha) que da cobertura en un área geográfica extensa, como una gran ciudad y proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión tales como fibra óptica y par trenzado de cobre a velocidades que van desde los 2 Mbit/s hasta 155 Mbit/s Red de área amplia (WAN) Las WAN (Wide Area Network) interconectan las LAN, se extiende sobre un área geográfica extensa, a veces un país o un continente; y su función fundamental está orientada a la interconexión de redes o equipos terminales que se encuentran ubicados a grandes distancias entre sí. Para ello cuentan con una infraestructura basada en poderosos nodos de conmutación que llevan a cabo la interconexión de dichos elementos, por los que además fluyen un volumen apreciable de información de manera continúa. Las WAN están diseñadas para: Operar entre áreas geográficas extensas y distantes Posibilitar capacidades de comunicación en tiempo real entre usuarios Brindar recursos remotos de tiempo completo, conectados a los servicios locales Brindar servicios de correo electrónico, World Wide Web, transferencia de archivos y comercio electrónico. Las tecnologías más comunes de WAN son: Módems Red digital de servicios integrados (RDSI) Línea de suscripción digital (DSL - Digital Subscriber Line) Frame Relay Series de portadoras para EE.UU. (T) y Europa (E): T1, E1, T3, E3 Red óptica síncrona (SONET) TOPOLOGÍAS DE REDES: FÍSICAS Y LÓGICAS El término topología se refiere a la forma en que está diseñada la red, bien físicamente (rigiéndose de algunas características en su hardware) o bien lógicamente (basándose en las características internas de su software). TOPOLOGÍA FÍSICA DE RED Es una representación gráfica o mapa de cómo se unen las estaciones de trabajo de la red, mediante el cable. Topología de anillo Las comunicaciones fluyen en una sola dirección alrededor del anillo. En esta topología los datos se distribuyen con un orden preestablecido. Ventajas: ➢ Esta topología permite aumentar o disminuir el número de estaciones sin dificultad. ➢ La velocidad dependerá del flujo de información, cuantas más estaciones intenten hacer uso de la red más lento será el flujo de información. Desventajas: ➢ Una falla en cualquier parte deja bloqueada a toda la red Topología de bus La topología de bus utiliza un único segmento (longitud del cable) al que todos los hosts se conectan de forma directa. Cuando una estación transmite un mensaje alcanza a todos las estaciones, por esto el bus recibe el nombre de canal de difusión. Una de sus ventajas es que permite aumentar o disminuir fácilmente el número de estaciones. El fallo de cualquier nodo no impide que la red siga funcionando normalmente Topología de árbol Es una variante de la de 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. Topología de malla Cada host tiene a todos el demás host un enlace punto a punto y dedicado con cualquier otro dispositivo. El término dedicado significa que el enlace conduce el tráfico únicamente entre los dos dispositivos que conecta. El uso de los enlaces dedicados garantiza que cada conexión sólo debe transportar los datos propios de los dispositivos conectados, eliminando el problema que surge cuando los enlaces son compartidos por varios dispositivos. Topología en estrella extendida Se desarrolla a partir de la topología en estrella. Esta topología conecta estrellas individuales conectando los hubs/switches, permite extender la longitud y el tamaño de la red. TOPOLOGÍA LÓGICA DE RED. Define como los host accesan al medio para enviar datos. Los dos tipos más comunes de topologías lógicas son: Broadcast Indica que cada host envía sus datos a todos los otros hosts en el medio de red. No hay un orden que las estaciones deban seguir para utilizar la red. El primero en llegar es el primero en ser atendido. Token Passing En este tipo de topología, un token electrónico se pasa secuencialmente a cada host. Cuando un host recibe el token, ese host puede enviar sus datos a la red. Si el host no tiene datos para enviar, pasa el token al siguiente host y el proceso se repite infinitamente. BIBLIOGRAFÍA https://www.isa.uniovi.es/docencia/redes/Apuntes/tema1.pdf https://crainsba.educa.aragon.es/documentosweb/internet.pdf https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&cad=rja&sqi=2&ved= 0CDAQFjAC&url=http%3A%2F%2Fdsc.itmorelia.edu.mx%2F~jcolivares%2Fcourses%2Ffr08b%2Ffr_ u1.ppt&ei=aNsHU9evE8nEoATjh4GwAg&usg=AFQjCNGgwj9vx2VFVikOGnfo6qEQ4I5h9g&bvm=bv.6 1725948,d.cGU https://redeselie.blogspot.com/2010/05/elementos-de-una-red-servidor-es-el.html https://fundamentosderedes.wikispaces.com/1.2+Conceptos+basicos+de+la+Redes Leer más: https://tecnologia-e-informacion3.webnode.es/products/unidad-1/