Redes de ordenadores – TICO ‐ 1º bachillerato B

REDES DE ORDENADORES 1. Red informática. Definición Conjunto de ordenadores y dispositivos electrónicos conectados entre sí cuya finalidad es compartir recursos, información y servicios. Una red está formada por: los equipos informáticos, los medios de interconexión y los programas o protocolos que permiten que la información sea comprensible por todos los equipos de la red. 2. Tipos de redes 2.1. Según su tamaño o cobertura 2.1.1.PAN (red de área personal). En el entorno del usuario, con alcance de escasos metros. (Ejemplo: red formada por móvil, PDA y manos libres que maneja un solo usuario) 2.1.2.LAN (red de área local). En el entorno de un edificio, con un alcance limitado por la longitud máxima de los cables o con el alcance de la antena inalámbrica. Ejemplo: la red del instituto. 2.1.3.MAN (red de área metropolitana). Formada por un conjunto de redes LAN en el entorno de un municipio. Ejemplo: las nuevas redes municipales que usan conexión inalámbrica de largo alcance con antenas parabólicas o nuevos protocolos como Wimax, con alcance de entre 5 y 50 km. 2.1.4.WAN (red de área amplia). Interconecta equipos en un entorno geográfico muy amplio, como un país o un continente, se apoya en infraestructuras ya creadas como la red telefónica o el cable de fibra óptica. 2.2. Según el medio físico utilizado para la transmisión de la información 2.2.1.Alámbricas: utilizan cables para transmitir datos. (Pares trenzados, fibra óptica) 2.2.2.Inalámbricas: utilizan ondas electromagnéticas. (Wifi, Bluetooth) 2.3. Según su topología 2.3.1.Bus o conexión lineal. Usa un cable central con derivaciones a los nodos. La más sencilla. Problemas: un posible fallo en el cable central y la acumulación de tráfico en este soporte de comunicación.

2.3.2.Estrella: todos los ordenadores conectados a un concentrador o hub central. Ventaja: funcionamiento independiente de cada nodo. Inconvenientes: se puede ralentizar la comunicación cuando trabajan todos los equipos. Para solucionarlo, se usa como unidad central un conmutador o switch, que envía la información sólo a aquel nodo al que va destinado.

2.3.3.Anillo: los nodos se conectan describiendo un anillo. Un ordenador recibe un paquete de información con un código de destinatario, si no es él, manda el

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paquete al siguiente destinatario. Si un ordenador falla, se pierde la red. Una variante es la de doble anillo.

2.3.4.Árbol o jerárquica. Combinación de redes en estrella en la que cada switch se conecta a un servidor o a un switch principal.

2.3.5.Malla: cada nodo está conectado al resto de equipos con más de un cable. Muy segura ante un fallo, pero más complicada su instalación.

2.4. Según la relación que se establece entre los diferentes ordenadores de la red. 2.4.1.Redes con servidores. Los recursos compartidos se encuentran en un solo ordenador o en un número reducido de ordenadores denominados servidores. Estos ordenadores gestionan tanto el uso de los recursos como los permisos para utilizarlos. 2.4.2.Redes igualitarias. Todos los ordenadores que las integran pueden compartir y utilizar dichos recursos. 3. Componentes de una red 3.1. Cables de red. Para realizar una conexión alámbrica es necesario un medio por el que se transmitan los datos: los cables de conexión. 3.1.1.Pares trenzados: es la conexión más utilizada. Utiliza el conector RJ45 (de aspecto similar a la clavija telefónica pero de mayores dimensiones). La información se transmite mediante impulsos eléctricos por los cables, velocidad de transmisión de hasta 1Gb/s. Es fácil de usar por lo que se emplea en redes domésticas y en empresas. Está formado por 4 pares de hilos, trenzados para evitar interferencias radioeléctricas. Problemas: atenuación y perturbaciones electromagnéticas producidas por aparatos eléctricos. 3.1.2.Cable coaxial: se utiliza poco. Tiene un núcleo de cobre rodeado por una capa aislante y una malla. Se transmiten también impulsos eléctricos.

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3.1.3.Cable de fibra óptica: acabará imponiéndose (si su precio lo permite). La información se transmite mediante impulsos de luz. Es el medio más rápido, pero también el más caro 3.2. Tarjeta de red (o NIC, Network Interface Card). Es la interfaz que permite conectar un equipo a una red. Dispositivo cuya función es enviar y recibir información al resto de los ordenadores. Se conecta a la placa madre mediante un bus PCI, o bien se encuentra integrada en la misma, o a través del puerto USB. Cada tarjeta tiene un código único para poder ser identificada en la red: su dirección MAC o dirección física (número formado por 6 pares de dígitos hexadecimales). Para ver la dirección MAC de tu ordenador en Windows, comando ipconfig/all. 3.3. Dispositivos electrónicos de interconexión de red (Redes en estrella, en árbol) 3.3.1.Hub (o concentrador). Recibe un paquete de datos a través de un puerto y lo retransmite al resto. La información no la recibe sólo el equipo al cual va dirigida sino también los demás, lo que puede implicar un problema de saturación de la red cuando el número de paquetes de datos es elevado. 3.3.2.Switch (o conmutador). Almacena las direcciones MAC de todos los equipos que están conectados a cada uno de sus puertos. Cuando recibe un paquete revisa la dirección MAC a la que va dirigido y reenvía el paquete por el puerto que corresponde. Permite mayor tránsito de datos sin saturar la red. 3.4. Router (o enrutador). Dispositivo destinado a interconectar redes entre sí. Por ejemplo una LAN con Internet. Seleccionan la ruta de comunicación más adecuada para cada envío de paquetes de datos. Se suelen usar para conectar una LAN con la red de Internet mediante una línea telefónica. El router al actuar como intercomunicador de redes es denominado puerta de enlace y posee su propia dirección IP. Hoy, los router ADSL realizan también la función de switch, pues tiene varios puertos Ethernet y punto de acceso Wifi 4. Redes inalámbricas (tecnología Wireless). Se denominan a todas aquellas redes que no necesitan el uso de cables para conectar los equipos entre sí. La comunicación se produce por ondas electromagnéticas (infrarrojas o de radio). Permiten una total libertad para el usuario, en cuanto al lugar de uso y permite el acceso a las distintas redes desde equipos cada vez más pequeños. Las tres tecnologías que actualmente dominan esta materia son: Infrarrojos, Wifi y Bluetooth. 4.1. Infrarrojos. (o IrDA) los equipos se comunican a través de unos emisores y receptores de ondas IR. Los equipos deben tener comunicación visual entre ellos. 4.2. Wifi (de Wireless Fidelity). Utiliza ondas de radio, con un alcance de unos 150 m. Ideal para el acceso a redes sin cables. Para acceder a Internet desde estas redes se necesita un módem o un router que reciba la señal de la red y la transmita por radio a nuestro equipo, que debe tener un receptor. Uno de los problemas más graves a los cuales se enfrenta actualmente la tecnología WiFi es la seguridad. Un muy elevado porcentaje de redes son instaladas sin tener en consideración la seguridad convirtiendo así sus redes en redes abiertas (o muy vulnerables), sin proteger la información que por ellas circulan. 4.3. Bluetooth. Utiliza una tecnología muy similar a la Wifi, pero con un alcance mucho menor (unos 10 m.). Su ventaja es el menor consumo de energía, por lo que se usa en equipos con baterías (teléfonos móviles, cámaras, teclados, ratones, etc.) 5. Protocolos de red. Son las reglas y especificaciones técnicas que siguen los dispositivos conectados en red para poder comunicarse y transferirse información. El protocolo más utilizado actualmente, tanto en redes locales como en comunicaciones a través de Internet, es el TCP/IP. 3

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5.1. Protocolo TCP/IP. Formado por dos protocolos: TCP (Transfer Control Protocol) y el IP (Internet protocol), encargados de controlar la comunicación entre los diferentes equipos conectados. 5.1.1.Protocolo IP: se encarga de la transmisión de paquetes de información. Cada paquete es independiente del resto. Este protocolo no controla la recepción ni el orden. Es sencillo. 5.1.2.Protocolo TCP: complemento del anterior. Divide la información en paquetes. El protocolo IP gestiona el envío. Recibe los paquetes, lo ordena, comprobando que están todos y que son correctos. 5.1.3.Dirección IP: cada equipo perteneciente a una red dispone de un identificador único. Este identificador pertenece al protocolo IP. Está formado por 4 bytes (IPv4). Con él se identifica la red y el equipo concreto. Dos o más redes privadas pueden utilizar las mismas direcciones si no están conectadas entre sí. Esta dirección puede cambiar cada vez que el usuario se conecta; y a esta forma de asignación de dirección IP se denomina una dirección IP dinámica. Existe un protocolo para asignar direcciones IP dinámicas llamado DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Los sitios de Internet que por su naturaleza necesitan estar permanentemente conectados, generalmente tienen una dirección IP fija (IP fija o IP estática). Tipos de redes en función del número de redes y de equipos:

En cada clase hay una serie de direcciones que no están asignadas para que puedan utilizarse en redes privadas:

Además está reservadas las direcciones 127.0.0.1 para el equipo local y 255.255.255.255 para enviar un paquete a todas las direcciones. 5.1.4.La máscara de subred es un código numérico que forma parte de la dirección IP con el mismo formato, pero afecta sólo a un segmento particular de la red. Se utiliza para dividir grandes redes en redes menores, facilitando la administración y reduciendo el tráfico inútil, de tal manera que será la misma para ordenadores de una misma subred. 5.1.5.Puerta de enlace predeterminada. Será el número IP del router, switch u otro elemento enrutador de la red, por lo tanto, la puerta de enlace tendrá una dirección IP única en toda la red o subred. 5.1.6.Direcciones de servidores DNS (Domain Name System). Los DNS son nombres de proveedores de Internet traducidos a número IP. Los servidores DNS almacenan información asociada a nombres de dominio. Asigna nombres de dominio a

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direcciones IP y la localización de los servidores de correo electrónico de cada dominio 5.2. Otros protocolos. Sobre los protocolos TCP/IP funcionan otros:

5.3. Modelo OSI: En el campo de las redes informáticas, los protocolos se pueden dividir en varias categorías, una de las clasificaciones más estudiadas es la OSI. Según la clasificación OSI, la comunicación de varios equipos se puede estudiar dividiéndola en 7 niveles, que son expuestos desde su nivel más alto hasta el más bajo:

Nombre

Ejemplos de Protocolos

Capa 7

Nivel de aplicación: Servicios de red a aplicaciones

Capa 6

Nivel de presentación: representación de la información, aunque distintas representaciones internas de caracteres (ASCII, Unicode, EBCDIC), etc. los datos lleguen de manera reconocible

Capa 5

Nivel de sesión: controlar el diálogo entre las aplicaciones.

SSL(Secure Sockets Layer)

Capa 4

Nivel de transporte: Conexión extremo a extremo y fiabilidad de los datos.

TCP, UDP.

Capa 3

Nivel de red: proporciona conectividad y selecciona la ruta.

IP (IPv4, IPv6).

Capa 2

Nivel de enlace de datos:

Cate‐ goría

Aplicación

SMTP, FTP, HTTP, Telnet, IRC, POP3, IMAP

Ethernet, Token Ring.

Transporte de datos

Nivel

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transferencia fiable de información. Que la información fluya, libre de errores. Direccionamiento físico (MAC)

Capa 1

Nivel físico: Transmisión binaria, transformaciones que se hacen a la secuencia de bits para trasmitirlos de un lugar a otro.

Cable coaxial Cable de fibra óptica, Cable de par trenzado, Microondas, Radio.

Los protocolos de cada capa tienen una interfaz bien definida. Una capa generalmente se comunica con la capa inmediata inferior, la inmediata superior, y la capa del mismo nivel en otros computadores de la red. Esta división de los protocolos ofrece abstracción en la comunicación. 5.4. Grupos de trabajo y dominios 5.4.1.Grupos de trabajo. Redes en las que ningún equipo ejerce un dominio sobre los usuarios por lo que cada usuario ha de ser dado de alta en cada equipo que vaya a utilizar. Esto es poco práctico y sólo es útil en redes pequeñas en las que hay un solo usuario para cada equipo. En estas redes si puede haber servidores: por ejemplo, uno de los ordenadores de la red puede tener dos discos duros de gran capacidad para almacenar las carpetas de los usuarios en uno de ellos y para hacer una copia de seguridad periódica en el otro; otro equipo puede guardar software de uso común; etc. 5.4.2.Dominios. Un dominio es un conjunto de ordenadores conectados en una red que confían a uno de los equipos de dicha red la administración de los usuarios y los privilegios que cada uno de los usuarios tiene en dicha red. Los controladores de dominio «sirven» a los usuarios y a los ordenadores de la red para otras tareas como resolver las direcciones DNS, almacenar las carpetas de los usuarios, hacer copias de seguridad, almacenar software de uso común, etc. Por ello a estos equipos se les llama también servidores. 6. Análisis de la red del aula. Inicio ‐‐> Panel de Control ‐‐> Sistema ‐‐> Nombre del equipo 6.1. Nombre del equipo: PROFESOR 6.2. Grupo de trabajo: AULA‐CM Inicio ‐‐> Panel de Control ‐‐> Conexiones de red ‐‐> conexión de área local ‐‐> Soporte ‐‐> Detalles: Consola: ipconfig/all 6.3. Detalles de la conexión local:

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6.4. Propiedades Protocolo TCP/IP:

6.5. Conclusiones: 7. Compartir recursos y dispositivos en red. 7.1. Compartir carpetas. Seleccionamos la carpeta, menú contextual, Compartir y Seguridad: Configuraremos el nombre de la carpeta (menos de 8 caracteres, no símbolos como guiones, acentos, barras, etc.)

7.2. Especificar permisos para determinados usuarios: Si no tenemos seleccionado en Herramientas Æ Opciones de carpeta Æ Ver: Utilizar uso compartido simple de archivos (recomendado), al compartir una carpeta tenemos la opción de especificar permisos diferentes para usuarios diferentes. 7

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7.3. Compartir un dispositivo: dispositivos como lectores de DVD o impresoras. Una impresora además de compartirse desde el equipo en que está instalada, también puede ser compartida con su propia dirección IP, no depende de un ordenador. 8. Instrucciones de consola: conocer la configuración del ordenador para trabajar en red y nos facilita herramientas para comprobar su funcionamiento: 8.1. ipconfig: muestra la configuración de la red TCP/IP de nuestro equipo y la configuración DHCP y DNS. Para ver toda la información: ipconfig/all. 8.2. ping: comprueba el estado de la conexión de un equipo remoto a través de una solicitud de eco. Consiste en enviarle un mensaje pidiéndole que nos conteste, sabiendo si está operativo y el tiempo que tarda. Ejemplos: ping 192.168.0.1 o ping www.google.es 8.3. tracert: indica la ruta que siguen los paquetes que salen de nuestro ordenador hasta llegar al equipo de destino.

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