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1. Redes de Computadoras

1.1 Generalidades Introducción En 1981 IBM presenta la PC o computadora personal. Los usuarios de las computadoras personales comenzaron pronto a conectar sus sistemas formando un variado número de PCs, de una forma que podrán compartir los recursos como impresoras. Alrededor de 1985 las redes se hicieron tan grandes y complejas que el control volvió a los departamentos de informática. A menudo se llegan a extender fuera de la oficina local, abarcan el entorno de una ciudad y necesitan entonces expertos que puedan tratar los problemas derivados de las comunicaciones: telefónicas, microondas, vía satélite, etc. Las redes en nuestro mundo actual son muy importantes ya que te pueden ayudar a economizar tanto dinero como espacio, ya que gracias a ellas puedes compartir desde un simple archivo de Word, hasta una impresora o cualquier otro tipo de recursos. Definición Para empezar… ¿Qué es una red? Una red es una serie de ordenadores y otros dispositivos conectados por un medio físico o inalámbrico. Esta conexión les permite comunicarse entre ellos así como Ing. Mg. Marco Guachimboza

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compartir información (documentos, imágenes, etc.) y recursos (scanner, impresora, quemador de CD o DVD).

La finalidad principal para la creación de una red de computadoras es compartir los recursos y la información en la distancia, asegurar la confiabilidad y la disponibilidad de la información, aumentar la velocidad de transmisión de los datos y reducir el coste general de estas acciones Comunicación de Datos (Electrónica): La comunicación de datos consiste en la transmisión y recepción de información por medios electrónicos, en donde los datos son representados por medio de bits. Modos de Comunicación:  

La transmisión puede ser: En paralelo o sincrónica o en serie ó asincrónica. El flujo de transmisión puede ser:   

Simplex (un solo sentido) HalfDuplex (ambos sentidos, 1 x vez) Full Duplex (ambos sentidos, simultáneamente)

Componentes Básicos Sistema Comunicación de Datos:   

Emisor (Una computadora con Periférico Conexión a la Red). Receptor (Otra computadora con Periférico Conexión a la Red). Canal: Medio por el cual se efectúa la comunicación. 

Aspecto Físico:

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



Cableadas: Par Trenzado, Coaxial, Fibra Óptica.



Inalambricas: Radio Frecuencia, Infrarrojos y Laser.



Aspecto Funcional: (Modo, Flujo y Velocidad de Transmisión).



Protocolo de enlace: Lenguaje de Comunicación (v.g. TCP/IP).

Otros Componentes: Comunicación, etc.

Modem,

Adaptadores,

Controladores

Objetivos de las redes. Las redes en general, consisten en "compartir recursos", y uno de sus principales objetivos son:

Compartir recursos: Es decir hacer que todos los Servicios, Información y Recursos estén disponibles para quien lo solicite en la red, sin importar la localización física del recurso y del usuario. En otras palabras, el hecho de que el usuario se encuentre a 1000 km de distancia de los datos, no debe evitar que este los pueda utilizar como si fueran originados localmente. Alta fiabilidad: Contar con fuentes alternativas de Procesamiento. Ing. Mg. Marco Guachimboza

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La presencia de múltiples computadores significa que si una de ellas deja de funcionar, las otras pueden ser capaces de encargarse de su trabajo, aunque se tenga un rendimiento global menor. Ahorro económico: Acceso a grandes máquinas tienen una rapidez mucho mayor.Los ordenadores pequeños tienen una mejor relación costo / rendimiento, comparada con la ofrecida por las máquinas grandes. Estas son, a grandes rasgos, diez veces más rápidas que el más rápido de los microprocesadores, pero su costo es miles de veces mayor. Este desequilibrio ha ocasionado que muchos diseñadores de sistemas construyan sistemas constituidos por poderosos ordenadores personales, uno por usuario, con los datos guardados una o mas máquinas que funcionan como servidor de archivo compartido. Este objetivo conduce al concepto de redes con varios ordenadores en el mismo edificio. Medio de comunicación: Una red de computadores proporcionan intercomunicación personas que se encuentran muy alejadas entre sí. 1. 2. Clasificación de las redes Hay diversos tipos de red y cada una tiene una función diferente, ya que cada una abarca diferentes espacios, a continuación veremos algunos tipos de redes: 

Red PAN (Personal Area Network): O red de área personal, es una red de ordenadores usada para la comunicación entre los dispositivos de la computadora cerca de una persona.

Ejemplo de red PAN

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

Red LAN (Local Area Network): O red de área local, es una red que se limita a un área especial relativamente pequeña tal como un cuarto, un solo edificio, una nave, o un avión. Las redes de área local a veces se llaman una sola red de localización. Por lo regular estas redes son baratas.

Ejemplo de red LAN



Red CAN (Campus Área Network): O red de área campus, es una red de computadoras que conecta redes de área local a través de un área geográfica limitada, como un campus universitario, o una base militar.

Ejemplo de red CAN



Red MAN (MetropolitanArea Network): O red de área metropolitana, suelen estar formadas por la interconexión de varias redes de área local. Cubre grandes extensiones como una ciudad o una comarca. Son redes típicas de

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bancos, universidades, organismos oficiales y grandes empresas que las usan para interconectar sucursales.

Ejemplo de red MAN



Red WAN (Wide Area Network): O red área amplia. Son redes informáticas que se extienden sobre un área geográfica extensa,como un país, un continente o incluso a nivel mundial. El ejemplo más conocido es Internet.

Ejemplo de red WAN

Ventajas y Desventajas: 

Ventaja ¡COMPARTIR!: o Reduce Costos de Dispositivos (menor tiempo ocioso), mayor disponibilidad y variedad. o Transferencia de datos en Menor Tiempo y modo más confiable y seguro (no hay transporte físico).

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

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o Centralización de Tareas Comunes:  Copias de seguridad.  Servicios: Comunicación, Archivos, etc. Desventajas: o Costos y Complejidad de Instalación. o Gestionar Seguridad de Acceso.

1.3 Medios de Trasmisión

Un medio de transmisión es el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales de un sistema de transmisión. La transmisión se realiza habitualmente empleando ondas electromagnéticas que se propagan a través del canal. A veces el canal es un medio físico y otras veces no, ya que las ondas electromagnéticas son susceptibles de ser transmitidas por el vacío. Dependiendo de la forma de conducir la señal a través del medio, los medios de transmisión se pueden clasificar en dos grandes grupos: medios de transmisión guiados y medios de transmisión no guiados. 

MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS Los medios de transmisión guiados están constituidos por un cable que se encarga de la conducción (o guiado) de las señales desde un extremo al otro. Dentro de los medios de transmisión guiados, los más utilizados en el campo de las comunicaciones y la interconexión de ordenadores son:   

El par trenzado El cable coaxial La fibra óptica.

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

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MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS Los medios no guiados o comunicación sin cable transportan ondas electromagnéticas sin usar un conductor físico, sino que se radian a través del aire, por lo que están disponibles para cualquiera que tenga un dispositivo capaz de aceptarlas. En este tipo de medios tanto la transmisión como la recepción de información se lleva a cabo mediante antenas. A la hora de transmitir, la antena irradia energía electromagnética en el medio. Por el contrario, en la recepción la antena capta las ondas electromagnéticas del medio que la rodea.

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Dispositivos de red ¿Que son los dispositivos de red? Son básicamente “aparatos” (inteligentes o tontos, después veremos el porqué de esto) que nos permiten conectarnos a una red y/o conectar redes entre ellas. ¿Para qué sirven? Además de lo mencionado anteriormente, estos dispositivos realizan funcionesbásicas sobre la red, como por ejemplo el enrutamiento lógico y/o físico, multiplexación (proceso que permite que varios usuarios compartan un medio de trasmisión) y demultiplexación de la red, permitir la escalabilidadde la red, mejorar el rendimientode una red, segregar la red, etc. Una función sumamente importante es que permiten la detección de problemas en lared fácilmente.

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REPETIDOR: - Trabaja en la Capa Física el Modelo OSI. - Su función principal es aumentar el alcance de la red ampliando y “limpiando” laseñal. - El hecho de agregar un nodo más a la red implica que la señal que viaja por esta seatenúa (pierde potencia), entonces el repetidor amplía la señal y permite más nodospor red. - Los repetidores son dispostivos “tontos”, pues no realizan filtrado de paquetes nidireccionamiento (de ningún tipo). - Simplemente trabajan con señales eléctricas

Repetidores inalámbricos de Cisco Systems

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HUBS: - Es un tipo de repetidor que constituye el elemento central de la red, pues es unrepetidor multipuerta lo que le permite multiplexar la red, esto es, combinar dos o máscanales de información en un solo medio de transmisión. - Al ser un repetidor, el hub también amplifica la señal, no realiza filtrado alguno,propaga la señal por la red y no utiliza definición de circuitos. - De forma anexa, son utilizados como punto de concentración. - Al no realizar filtrado, los datos que llegan al hub por alguna puerta son enviadospor broadcast a las demás puertas. - Si la red tiene solamente hubs, se producirán colisiones cuando más de un usuariointente transmitir al mismo tiempo (dominio de colisión)

Hub de red D-Link

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BRIDGES: - Dentro de sus funciones encontramos la eliminación del tráfico innecesario y la división de la red en segmentos, esto lo logran al filtrar mediante la dirección física MAC (Media Access Control). - Estos dispositivos pueden analizar los paquetes que llegan y despacharlos o eliminarlos según su dirección física. - Los bridges manejan el tráfico de paquetes entre segmentos de red, controlan y administran el tráfico por sus puertas.

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SWITCHES: - Un switch es básicamente un bridge mutipuerto de mayor velocidad, y hace filtrado MAC. - Al ser una evolución tecnológica de los bridges, los swtiches cumplen con las mismas funciones, pero a una tasa mucho más alta y con menos errores. - Los switches permiten mejorar la seguridad y rendimiento de la red. - Estos dispositivos también interconectar redes entre si.

sirven

para

- Los switches son “inteligentes” pues realizan filtrado según la dirección MAC, lo que permite dividir la red en segmentos en los que se pueden realizar distintas funciones.

https://www.youtube.com/watch?v=mnfkwe6ri_E

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ROUTERS: - Ahora no se interconectan semgmentos de red, si no que redes enteras. - Estos dispositivos realizan direccionamiento IP (conformadas por la dirección de red y dirección de host, estas son asignadas de alguna forma), por lo que están facultados para decidir cuál es el camino más corto a destino. - No propagan mensajes broadcast. - Los routers reciben los frames, analizan la información de la Capa de Red eliminando el header y el trailer de la Capa de Enlace, se examina la dirección de destino, se busca la dirección en la tabla de ruteo, se encuentra la dirección y se entrega la puerta de salida asignada a dicha red, finalmente la información es puesta en un frame y se manda por la puerta de salida al siguiente salto.

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